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Hallo

Wie kann man die Helligkeit von LEDs ohne PWM am besten regeln ?

PWM fällt flach, das es sich nicht um normale LEDs, sondern um sogenannte 'Farbwechsel-LEDs' handelt. Diese haben einen integrierten µC, der den Farbwechsel steuert. Durch Verwendung eine PWM-Regelung wird der µC ständig Resettet, so dass kein Farbwechsel mehr stattfindet.

Mit einem Trimmpot soll nun die Helligkeit eingestellt werden.

Eckdaten der LED:
If = 20mA
Ub = 2,8 bis 3,6V

Es sollen fünf LED parallel betrieben werden. Also maximal 100mA.
Die LED arbeitet zwischen 0,5 bis 20mA.

Reicht es, einfach einen Trimmer in Serie zu einem Festwiderstand einzusetzen ?

Wenn es doch mal mehr LEDs werden sollen, fällt diese Lösung aber sowieso flach.
Also muss ne andere Lösung her.

Wie macht man sowas ?

Versorgt wird die Schaltung von einem Steckernetzteil (Schalnetzteil) mit 12V/600mA.

lg

Hier mal eine erste Idee:

Könnte das so klappen ?



Der RRIO TS912 wäre zwar hier nicht notwendig, aber den hätt ich grad noch übrig. Einen OP brauch ich noch für was anderes, und der zweite würde sich hierfür anbieten.

Sollte der TS912 hier wirklich ungeeignet sein, kann ich auch einen LM741 verwenden (wäre auch vorrätig).

lg

» Hier mal eine erste Idee:
»
» Könnte das so klappen ?
»
»

Das wäre eine ganz normale einfache Spannungsregelung, wenn die Gegenkopplung vom T1-Emitter zum inv. Eingang des Opamp stattfindet. Nur so ist die Spannung über den LEDs mit ihren Serie-Widerständen konstant, gemäss Pot-Einstellung.

Es kann sein, dass man aus Stabilitätsgründen (Oszillationsneigung) zwischen dem Opamp-Ausgang und inv. Eingang einen Kondensator, meist im 100pF bis zum unteren nF-Bereich einbauen muss. Echt prüfen kann man das nur mit einem Oszi...

Ich empfehle sowieso erst einen kleinen Versuchsaufbau.

100 mA bei einem Spannungsabfall von 7 V ist für ein Kleinsignal-Transistor viel zu viel. BD139 ist so etwa der richtige, z.B.
Und bei 700 mW empfiehlt sich auch ein kleiner Kühlkörper.

Kannst diese 12 VDC auch noch etwas reduzieren? Es kommt halt auch darauf an, was für diesen Opamp minimal zulässig ist.

Was man dabei noch erwägen muss, wie weit darf der LED-Strom denn überhaupt reduziert werden, damit der LED-interne Prozessor noch sauber arbeitet?

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

» Das wäre eine ganz normale einfache Spannungsregelung, wenn die
» Gegenkopplung vom T1-Emitter zum inv. Eingang des Opamp stattfindet. Nur so
» ist die Spannung über den LEDs mit ihren Serie-Widerständen konstant,
» gemäss Pot-Einstellung.
»
» Es kann sein, dass man aus Stabilitätsgründen (Oszillationsneigung)
» zwischen dem Opamp-Ausgang und inv. Eingang einen Kondensator, meist im
» 100pF bis zum unteren nF-Bereich einbauen muss. Echt prüfen kann man das
» nur mit einem Oszi...


Du meinst also so:




» Ich empfehle sowieso erst einen kleinen Versuchsaufbau.
»
» 100 mA bei einem Spannungsabfall von 7 V ist für ein Kleinsignal-Transistor
» viel zu viel. BD139 ist so etwa der richtige, z.B.
» Und bei 700 mW empfiehlt sich auch ein kleiner Kühlkörper.
»
» Kannst diese 12 VDC auch noch etwas reduzieren? Es kommt halt auch darauf
» an, was für diesen Opamp minimal zulässig ist.
Nein. Steckernetzteil - möchte ich nichts dran ändern.
»
» Was man dabei noch erwägen muss, wie weit darf der LED-Strom denn überhaupt
» reduziert werden, damit der LED-interne Prozessor noch sauber arbeitet?
Siehe erstes Posting
0,5 bis 20mA !!!
Das muss man aber dann mit R3-R7 festlegen. Das mach ich dann experimentell.
Die Z-Spannung kann man ja evtl. auch noch anpassen.

» » Was man dabei noch erwägen muss, wie weit darf der LED-Strom denn
» überhaupt
» » reduziert werden, damit der LED-interne Prozessor noch sauber arbeitet?
» Siehe erstes Posting
» 0,5 bis 20mA !!!
» Das muss man aber dann mit R3-R7 festlegen. Das mach ich dann
» experimentell.
» Die Z-Spannung kann man ja evtl. auch noch anpassen.

Das ist der Strom den die LED selbst regelnd einstellt.
Wenn du den Strom auf einen kleineren Wert als 20mA einstellst, die LED aber gerade auf Maximum regeln will, sinkt deine Spannung an selbiger und das wird der µC nicht mögen.
Stellst du den Strom auf 20mA ein und der µC regelt die LED auf einen kleinen wert, steigt die Spannung über 3,6V!
Du wirst die Helligkeit dieser LED nicht gegen ihren Willen beeinflussen können.

edit.
Du kannst höchstens Versuchen die Spannung von 2,8V bis 3,6V zu regeln.

» Du wirst die Helligkeit dieser LED nicht gegen ihren Willen beeinflussen
» können.


Mit einem Festwiderstand kann ich das aber !

Dann sollte auch eine Helligkeitsregelung möglich sein.

» » Du wirst die Helligkeit dieser LED nicht gegen ihren Willen beeinflussen
» » können.
»
»
» Mit einem Festwiderstand kann ich das aber !
»
» Dann sollte auch eine Helligkeitsregelung möglich sein.

So richtig kann das bei einer selbst steuernden RGB-LED nicht funktionieren.
Dann kannst du Versuchen die Spannung von 2,8V bis 3,6V zu regeln.

» So richtig kann das bei einer selbst steuernden RGB-LED nicht
» funktionieren.
» Dann kannst du Versuchen die Spannung von 2,8V bis 3,6V zu regeln.

Eigentlich sollte ja nicht die Spannung sondern der Strom geregelt werden. Die Leuchtstärke einer LED (zumindest einer normalen LED) wird ja durch den LED-Strom festgelegt, nicht durch die Spannung.

Deshalb frage ich mich, ob der Ansatz einer Spannungsregelung nicht falsch ist.

Und weiters frage ich mich, wie eine Stromregelung den aussehen müsste ?

lg

» » Das wäre eine ganz normale einfache Spannungsregelung, wenn die
» » Gegenkopplung vom T1-Emitter zum inv. Eingang des Opamp stattfindet. Nur
» so
» » ist die Spannung über den LEDs mit ihren Serie-Widerständen konstant,
» » gemäss Pot-Einstellung.
» »
» » Es kann sein, dass man aus Stabilitätsgründen (Oszillationsneigung)
» » zwischen dem Opamp-Ausgang und inv. Eingang einen Kondensator, meist im
» » 100pF bis zum unteren nF-Bereich einbauen muss. Echt prüfen kann man das
» » nur mit einem Oszi...
»
»
» Du meinst also so:
»
»

Ja. Und hast Du mit diesen 100 pF überprüft ob der Ausgang der Regelschaltung sicher nicht oszilliert?

Was ich vergessen habe zu erwähnen ist ein Elko in der Grösse von etwa 100 µF zwischen T1-Emitter und GND. Aus dem selben Grund und wegen dem Einschwingverhalten, - vor allem beim Einschalten des Ganzen.

» » Ich empfehle sowieso erst einen kleinen Versuchsaufbau.
» »
» » 100 mA bei einem Spannungsabfall von 7 V ist für ein
» Kleinsignal-Transistor
» » viel zu viel. BD139 ist so etwa der richtige, z.B.
» » Und bei 700 mW empfiehlt sich auch ein kleiner Kühlkörper.
» »
» » Kannst diese 12 VDC auch noch etwas reduzieren? Es kommt halt auch
» darauf
» » an, was für diesen Opamp minimal zulässig ist.
» Nein. Steckernetzteil - möchte ich nichts dran ändern.

Okay.

» »
» » Was man dabei noch erwägen muss, wie weit darf der LED-Strom denn
» überhaupt
» » reduziert werden, damit der LED-interne Prozessor noch sauber arbeitet?
» Siehe erstes Posting
» 0,5 bis 20mA !!!
» Das muss man aber dann mit R3-R7 festlegen. Das mach ich dann
» experimentell.
» Die Z-Spannung kann man ja evtl. auch noch anpassen.

Okay.

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

» Und hast Du mit diesen 100 pF überprüft ob der Ausgang der
» Regelschaltung sicher nicht oszilliert?


Nein - nichts hab ich überprüft. Noch bin ich am überlegen, ob eine Spannungsregelung überhaupt der richtige Ansatz ist.
Schließlich wird die Helligkeit einer LED nicht über die Spannung, sondern über den LED-Strom festgelegt.

» » So richtig kann das bei einer selbst steuernden RGB-LED nicht
» » funktionieren.
» » Dann kannst du Versuchen die Spannung von 2,8V bis 3,6V zu regeln.
»
» Eigentlich sollte ja nicht die Spannung sondern der Strom geregelt werden.
» Die Leuchtstärke einer LED (zumindest einer normalen LED) wird ja durch den
» LED-Strom festgelegt, nicht durch die Spannung.
»
» Deshalb frage ich mich, ob der Ansatz einer Spannungsregelung nicht falsch
» ist.
»
» Und weiters frage ich mich, wie eine Stromregelung den aussehen müsste ?
»
» lg

zumindest einer normalen LED !!!!!!!!!!!!!!

» 'Farbwechsel-LEDs'

Datenblatt?

Hallo

Nimm doch einfach mal einen LM317, schalte ihn als Stromquelle und hänge eine LED dran. Du kannst dann ja durch die Änderung des einen strombestimmenden Widerstandes herausfinden, ob es mit der Stromregelung besser funktioniert.

Theo

» » Und hast Du mit diesen 100 pF überprüft ob der Ausgang der
» » Regelschaltung sicher nicht oszilliert?
»
»
» Nein - nichts hab ich überprüft. Noch bin ich am überlegen, ob eine
» Spannungsregelung überhaupt der richtige Ansatz ist.
» Schließlich wird die Helligkeit einer LED nicht über die Spannung, sondern
» über den LED-Strom festgelegt.

Diesen definierst Du über die LED-Vorwiderstände. Über LED und Vorwiderstand ist eine Spannungssteuerung legitim, eben so weit runter, dass der minimale LED-Strom nicht unterschritten wird. Innerhalb des erlaubten Strombereiches muss die LED-interne Schaltung funktionieren.

--
Gruss
Thomas

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» » Und hast Du mit diesen 100 pF überprüft ob der Ausgang der
» » Regelschaltung sicher nicht oszilliert?
»
»
» Nein - nichts hab ich überprüft. Noch bin ich am überlegen, ob eine
» Spannungsregelung überhaupt der richtige Ansatz ist.
» Schließlich wird die Helligkeit einer LED nicht über die Spannung, sondern
» über den LED-Strom festgelegt.

Ich habe für dich eine solche Farbwechsel-LED mit verschiedenen Spannungen, im zulässigen Bereich, getestet. Bei absenken der Spannung dominiert rot. Weil rot eine geringere Flussspannung hat. Der Helligkeitsunterschied ist sowie so nicht berauschend.
Hier ist mal ein Oszillogram der Stromaufnahme bei 3,3V und verschiedenen Momenten der Farbmischung.

» » 'Farbwechsel-LEDs'
»
» Datenblatt?

Gibts keines - keine Typenbezeichnung bekannt.
Ist vom Ramschhändler (Nach dem Motto: nimm ne Handvoll für´n Euro und geh )

Das ist alles:


Auf der Tüte stand 2,8 bis 3,6V