LED dimmen mit PWM?

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Ich will LEDs effizienter dimmen als bisher nur ueber Vorwiderstand.

Also dachte ich mir, ich schalte die LED schnell (genug) an und aus.
PWM heisst das wohl.
Also Frequenz so um die 10 kHz und mit an/aus-Verhaeltnis von 1:0 (oder
auch 1:0.01) bis 1:100

Der LED-Strom betraegt 3 A, 2 LEDs hab ich in Reihe und 8 x NiMH Zellen
zur Stromversorgung, also 8-11 V je nach Ladezustand.

Wie macht man das (am einfachsten)?

Vermutlich mit einem NE555 und ein paar Zusatzbausteinen aussen rum...
Nur wie GENAU im Detail?

Als Schaltstufen moechte ich 100% / 50% / 20% / 3% / 0.3% haben.
Die sollen ueber einen 5-fach Stufenschalter realisiert werden, kein
stufenloses Poti.

--  
+ Ulli Horlacher + framstag@tandem-fahren.de + http://tandem-fahren.de/ +

Re: LED dimmen mit PWM?
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Aus dem Datenblatt (http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ne555.pdf):
tH=0.693(Ra+Rb)C  
tL=0.693(Rb)C






am besten durch einen N-Kanal FET, mit dem du die Last schaltest.
Der Timer allein kann nur max. 100 mA.



--  
Dipl.-Inform(FH) Peter Heitzer, snipped-for-privacy@rz.uni-regensburg.de

Re: LED dimmen mit PWM?
On 23.01.2018 18:36, Peter Heitzer wrote:







Johannes

--  
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Tastverhältnis 555 -> Re: LED dimmen mit PWM?
Hallo,

Am 23.01.2018 um 18:44 schrieb Johannes Bauer:
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IIRC nein! Mit der Diode kommt man gerade auf die 50 zu 50. Aber
ich bin gerade zu faul das genauer nachzurechnen. Das Invertieren
geht billigst mit einem PNP und einem Vorwiderstand um die Basis

mit dem Monoflop gelegentlich gemacht, aber immer nur testweise,
nie in Alltagsschaltungen. In einigen habe ich aber Triggern auf
die negative Flanke mit einem weiteren C.





mangelnden Leidensdruck nicht so viel weiter gekommen. Ich habe
die Idee der typischen Stromquelle mit NPN und Basiswiderstand
sowie Referenzspannung U_BE + I * R_Basis. Sollte gehen, ist aber
sicherlich aus der Sicht vieler Profis arg letztes Jahrtausend.



die LED einstellbar sein (Sendeleistung statt Empfindlichkeit


aber auch gerne einstellbar machen auf 1 bis 10 verlorene Impulse



mindestens 10 kHz sein, eher sogar 100 kHz. Mit Steckernetzteil


Aufbau, besonders als Reflexlichtschanke. Mit 2 x Mignon und
CMOS-555 sollte das halbwegs gehen. Das Ganze steht aber noch weit
hinten in der Warteschlange, da sich einige andere Aufgaben in der






Poti mit Schalter ... oder f > 1kHz und I_const = 2 I_nenn

ausreichende Impulsfestigkeit angeben, bei Schalttransistoren
und vielen anderen Halbleitern geht das aber idR nach den



ein Stufenschalter mit zwei Ebenen (2 x 6?) einfacher. Volle
Leistung geht am Timer vorbei direkt auf Plus als Ausgangssignal
und bei den anderen Stellungen wird auf den Ausgang des Timers
geschaltet und mit der zweiten Ebene an der passenden Position
des R-Netzwerks abgegriffen. Mit dem nun so eingestellten

aber zuerst mal schau?n ob I_const = 2 I_nenn (idR f > 1 kHz?)

einfach, aber sehr viel preiswerter, einfacher aufzubauen und


MfG

Uwe Borchert

Re: Tastverhältnis 555 -> Re: LED dimmen mit PWM?
On 23.01.2018 21:01, Uwe Borchert wrote:



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Cheers,
Johannes

--  
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Re: Tastverhältnis 555 -> Re: LED dimmen mit PWM?
Hallo,

Am 23.01.2018 um 23:22 schrieb Johannes Bauer:
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dann aber wirklich nur ein Poti einsetzen. Damit sollte die
Schaltung relativ einfach sein? Heute Nacht mache ich aber



immer noch zu faul zum nachrechnen. ;-P


MfG

Uwe Borchert

Re: LED dimmen mit PWM?
[PWM mit NE555]


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Ich muss mich korrigieren:

Typ sein.

--  
Dipl.-Inform(FH) Peter Heitzer, snipped-for-privacy@rz.uni-regensburg.de

Re: LED dimmen mit PWM?

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Legt man die Strombgerenzung bei 11V auf 3A Nennstrom aus (ca. 1.3 Ohm)

Helligkeit erreichen. Legt man sie bei 8V auf 3A aus mit 0.33 Ohm, dann
fliessen bei 11V immerhin 12A und selbst wenn man die nur 1/4 der Zeit


Also brauchst du eine Konstantstromregelung um trotz schwankender
Spannung zu 3A zu kommen, z.B.

      LED  LED
Bat --|>|--|>|--+
                |
555 --470R--+--|I IRLZ34
out         |   |S
      BC547 >|--+
           E|   |
            | 0.22R
            |   |
GND --------+---+


als mit einem einfachen Widerstand.

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http://www.ohmslawcalculator.com/555-astable-calculator
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Musst eben an einer Widerstandskette umschalten.


geringere Frequenz tut's auch.
--  
MaWin, Manfred Winterhoff, mawin at gmx dot net
Homepage http://www.oocities.org/mwinterhoff/
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Re: LED dimmen mit PWM?
Am 23.01.2018 um 18:41 schrieb MaWin:
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einfache PWM verwenden, sondern einen umschaltbaren Stromschaltregler.





Re: LED dimmen mit PWM?



Das ist klar.  
Ich betreib schon seit vielen Jahren Hochleistungs-LEDs an Akkus.


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Das gilt fuer den Betrieb an einem Labornetzteil.
An AA Akkus gilt das so nicht (einfach), weil die sich nicht linear
verhalten.
Bei hohem Strom steigt deren Innenwiderstand.
Ich lege daher meinen Vorwiderstand immer experimentell fest.
Ich bekomme dann bei 8 V Akkuspannung zwar keine 3 A mehr, aber noch ca
1.5 A, das reicht fuer meine Anwendungm da ich 3 A auch nur selten
verwende, meistens sind es so uim die 500 mA.



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Danach hatte ich zwar nicht gefragt, aber das gefaellt mir!
Nehm ich :-)

Wenn ich die PWM-Steuerung vorerst weglasse, ist Bat und 555out gemeinsam
Plus?

BC547 ist ein Transistor, IRLZ34 ein MOS-FET?
Fuer was steht da I S?
Der Rest ist klar.


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Das sieht verstaendlich einfach aus!



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Missverstaendnis:
Ich meinte 0.3% von 10 kHz, also so dass die Frequenz nicht ins sichtbare
Flimmerbereich kommt.
Aber wenn die Frequenz konstant bleibt, dann reicht auch 1 kHz reichlich.
Ich glaub, das war ein Denkfehler von mir.


--  
+ Ulli Horlacher + framstag@tandem-fahren.de + http://tandem-fahren.de/ +

Re: LED dimmen mit PWM?

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Na ja, zwar war meine Rechnung vereinfachend, weil auch die LED einen
Innenwiderstand hat und der Akku, aber man legt Schaltungen besser

einem neuen Akku mit besserem Innenwiderstand die LED himmelt.

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Ja, dann 100% Licht.

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I ist der MOSFET Kanal, S kennzeichnet den Sourceanschluss.

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Sollte es.




liefern, was dann mit P-Kanal MOSFET und PNP an die LEDs geht.

Bat --------+---+
            |   |
            | 0.22R
           E|   |
      BC557 >|--+
555         |   |S
out --470R--+--|I IRF4905
                |
GND --|<|--|<|--+
      LED  LED
--  
MaWin, Manfred Winterhoff, mawin at gmx dot net
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Re: LED dimmen mit PWM?
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Das wuerde ich auch nie anderen empfehlen.
Bei mir aendert sich aber Akku oder LED nicht.
Wenn ich ein neues Teil baue, vermesse ich IMMER den passenden
Vorwiderstand experimentell.
Deshalb ist mir auch noch nie eine LED kaputt gegangen, obwohl ich schon
dutzende Akkuleuchten gebaut habe.


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Prima, das kann ich dann erstmal woanders einsetzen, zum Testen.
Wie hast du da die 3 A berechnet?
Koennte man deine Schaltung so erweitern, dass man auch umschalten kann,
also zB 500/1000/3000 mA?
Strombegrenzung dann "klassisch" ueber Widerstand und nicht PWM.



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Achso... ich dachte, das sind Bauteile!
Danke, dann ist das klar und ich muss nicht experimentieren wie rum der
MOSFET angeschlossen werden muss :-)


Quoted text here. Click to load it

Werde ich einfach mal testen.
Notfalls kann ich ja durch aendern des Kondensator die Frequenz veraendern.



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Da drueber bin ich auch grad gestolpert.



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Achso, der MOSFET schaltet dann invertiert?
Raffiniert :-)

--  
+ Ulli Horlacher + framstag@tandem-fahren.de + http://tandem-fahren.de/ +

Re: LED dimmen mit PWM?

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0.65V/3A = 0.22 Ohm

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--  
MaWin, Manfred Winterhoff, mawin at gmx dot net
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Re: LED dimmen mit PWM?
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Aha, der Widerstand rechts oben bestimmt den Strom.

Kommen wir zu naechsten Frage :-)
    
Wieso 0.65V? Wo kommen die her?


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Mit obiger Antwort eruebrigt sich meine Zusatzfrage schon :-)

Ich schalte einfach passende Widerstaende um. Das ist einfach.

Werde ich mal testen. Danke fuer den Tipp! Auch wenn ich DANACH gar nicht
gefragt hatte. Ist immer gut, wenn aufmerksame Leser mitdenken :-)

--  
+ Ulli Horlacher + framstag@tandem-fahren.de + http://tandem-fahren.de/ +

Re: LED dimmen mit PWM?
Hallo,

Am 31.01.2018 um 18:31 schrieb Ulli Horlacher:
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U_BE? ... Bei einer Spannung zwischen Basis und Emitter von rund
0,6 bis 0,7 V macht der eine Transistor auf und senkt damit die
Eingangsspannung am Leistungselement (was immer das auch sein mag),




MfG

Uwe Borchert

Re: LED dimmen mit PWM?


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Hier gilt zu bedenken, das diese einfachen Transistor-Stromregler erst ab  
ca. 4V drop sauber regeln. Da Ulli nur einen minimalen Drop von 1V hat, ist  


Ich hatte mal alle denkbaren Varianten in LTSpice gebastelt. (s.u.)
Die oben gezeigte Variante mit dem FET ist noch die Beste in Bezug auf Drop  
und Stromkonstanz, die mit der einfachen roten 20mA-LED als Referenz die  
zweitbeste (vom Temperaturverhalten ist dieser aber die beste).
Siehe auch  
https://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/currled.htm

file constrom.asc:

Version 4
SHEET 1 2092 2276
WIRE 1424 -320 752 -320
WIRE 752 -256 752 -320
WIRE 848 -256 752 -256
WIRE 896 -256 848 -256
WIRE 1024 -256 976 -256
WIRE 1264 -256 1120 -256
WIRE 848 -176 848 -256
WIRE 880 -176 848 -176
WIRE 1072 -176 1072 -192
WIRE 1072 -176 1008 -176
WIRE 1264 -176 1264 -256
WIRE 1072 -112 1072 -176
WIRE 1424 -112 1424 -320
WIRE 1264 -32 1264 -112
WIRE 1264 -32 1072 -32
WIRE 752 32 752 -256
WIRE 848 32 752 32
WIRE 960 32 848 32
WIRE 976 32 960 32
WIRE 1072 32 1056 32
WIRE 1344 32 1168 32
WIRE 960 96 960 32
WIRE 1344 112 1344 32
WIRE 848 144 848 112
WIRE 896 144 848 144
WIRE 848 192 848 144
WIRE 1120 192 1120 96
WIRE 1120 192 960 192
WIRE 848 320 848 272
WIRE 1120 320 1120 272
WIRE 1120 320 848 320
WIRE 1264 320 1264 -32
WIRE 1264 320 1120 320
WIRE 1344 320 1344 176
WIRE 1344 320 1264 320
WIRE 752 448 752 32
WIRE 752 448 736 448
WIRE 896 448 752 448
WIRE 928 448 896 448
WIRE 1040 448 1008 448
WIRE 1104 448 1040 448
WIRE 1360 448 1200 448
WIRE 1040 480 1040 448
WIRE 1360 480 1360 448
WIRE 896 544 896 448
WIRE 992 544 896 544
WIRE 1120 544 1120 496
WIRE 1120 544 1088 544
WIRE 1264 624 1264 320
WIRE 1264 624 1120 624
WIRE 1360 624 1360 544
WIRE 1360 624 1264 624
WIRE 752 736 752 448
WIRE 800 736 752 736
WIRE 832 736 800 736
WIRE 976 736 912 736
WIRE 1200 736 1072 736
WIRE 800 864 800 736
WIRE 864 864 800 864
WIRE 1024 864 1024 800
WIRE 1024 864 928 864
WIRE 1072 864 1024 864
WIRE 1200 864 1200 800
WIRE 1200 864 1152 864
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WIRE 1264 864 1200 864
WIRE 752 1040 752 736
WIRE 752 1040 736 1040
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WIRE 1328 1696 1328 1664
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WIRE 1088 1824 1056 1824
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WIRE 1136 1824 1088 1824
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WIRE 1264 1904 1088 1904
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WIRE 1072 2224 752 2224
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SYMATTR InstName Q11
SYMATTR Value 2N2907
SYMBOL res 992 1328 M270
WINDOW 0 32 56 VTop 2
WINDOW 3 0 56 VBottom 2
SYMATTR InstName R3
SYMATTR Value 27
SYMBOL res 1072 1392 R0
SYMATTR InstName R4
SYMATTR Value 1k
SYMBOL pnp 1136 1376 M270
SYMATTR InstName Q12
SYMATTR Value 2N2907
SYMBOL LED 1184 1312 R0
SYMATTR InstName D8
SYMATTR Value NSPW500BS
SYMATTR Description Diode
SYMATTR Type diode
SYMBOL voltage 1120 1536 R270
WINDOW 0 32 56 VTop 2
WINDOW 3 -32 56 VBottom 2
WINDOW 123 0 0 Left 2
WINDOW 39 0 0 Left 2
SYMATTR InstName V3
SYMATTR Value 3.3
SYMBOL res 928 752 M270
WINDOW 0 32 56 VTop 2
WINDOW 3 0 56 VBottom 2
SYMATTR InstName R9
SYMATTR Value 10
SYMBOL LED 1184 736 R0
SYMATTR InstName D9
SYMATTR Value NSPW500BS
SYMATTR Description Diode
SYMATTR Type diode
SYMBOL res 1168 848 R90
WINDOW 0 0 56 VBottom 2
WINDOW 3 32 56 VTop 2
SYMATTR InstName R14
SYMATTR Value 10k
SYMBOL pnp 1168 1104 M270
SYMATTR InstName Q13
SYMATTR Value 2N2907
SYMBOL LED 864 880 R270
WINDOW 0 32 32 VTop 2
WINDOW 3 0 32 VBottom 2
SYMATTR InstName D10
SYMATTR Value Dled_rot
SYMATTR Description Diode
SYMATTR Type diode
TEXT 672 1704 Left 2 !.tran 10
TEXT 552 936 Left 2 !.model Dled_rot D(IS93%.2P RS42%M N=3.73 BV=4 IBV10%U  
CJO=2.97P VJ=.75 M=.333 Iave=0.04 mfg=Avago type=LED)  

M.
--  

Re: LED dimmen mit PWM?

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einem Drop von ca. 0.65V einwandfrei! Kaffeelevel war bei mir wohl heut  
morgen noch nicht optimal ;-).

M.
--  

Re: LED dimmen mit PWM?

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Zu frueh gefreut, denn:

"In this type of circuit, the duty cycle can never be 50% or lower"

Ist somit unbrauchbar fuer mich.

--  
+ Ulli Horlacher + framstag@tandem-fahren.de + http://tandem-fahren.de/ +

Re: LED dimmen mit PWM?

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Ausgang invertieren und schon geht es von 0..50%. Zu deinen 0.3%:
Hast du die schon am lebenden Objekt getestet?  

vorsehen.


--  
Dipl.-Inform(FH) Peter Heitzer, snipped-for-privacy@rz.uni-regensburg.de

Re: LED dimmen mit PWM?

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Das geht mit IRF4905 MOSFET wie von MaWin beschrieben?
Mit MOSFETs habe ich bisher noch nicht gearbeitet.  
Bisher bin ich mit Dioden, Widerstaenden und Kondensatoren ausgekommen :-)


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Ja!  
Ist fuer 10 mA Standlicht gedacht, was mit Cree LEDs mehr als genug ist.



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Da dran hab ich auch schon gedacht, aber dann hab ich 2 unterschiedliche
Reglungen: einmal mit PWM und einmal ueber Banal-Vorwiderstand.
Das ist etwas komplexer zum Umschalten.


--  
+ Ulli Horlacher + framstag@tandem-fahren.de + http://tandem-fahren.de/ +

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