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Hallo,

Ich habe hier eine Lampe mit 2x 4Watt LED Arrays die in Reihe geschaltet sind. Die betreibe ich im Moment an einer KSQ mit 350mA, die Spannung liegt dann bei ungefähr 25V. Das Datenblatt zur KSQ: http://www.leds.de/out/media/95092.pdf

Weil mir aber die 8 Watt Leistung teilweise zu hell sind, möchte ich das ganze mit einer PWM Dimmen. Ich habe dazu auch bereits eine einfache PWM mit einem NE555 aufgebaut, wenn ich diesen Dimmer nun an meinem Labornetzteil betreibe, dann kann ich die LEDs sehr schön dimmen, die Schaltung funktioniert also prima. Wenn nun aber als Stromquelle die KSQ dient, dann regelt diese bei kleineremm Tastgrad (< 75%) Die Spannung soweit hoch, dass man kaum noch Dimmen kann.

Was kann man da machen? Habt ihr eine Idee? Im Idealfall sollte die Schaltung sehr klein sein - im Moment würde sie gut in einen selbst gebauten Schnurschalter passen!

Wie ich das ganze beschalte hab ich mal kurz skizziert, wenn statt der KSQ mein Labornetzteil dran hängt gehts natürlich problemlos.



Der BD902 ist natürlich ein "Overkill" aber den hatte ich noch da :D

EDIT: Die Kondensatoren für den Regler usw. habe ich nicht mit eingezeichnet, sie sind aber im Aufbau vorhanden!

» Hallo,
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» Ich habe hier eine Lampe mit 2x 4Watt LED Arrays die in Reihe geschaltet
» sind. Die betreibe ich im Moment an einer KSQ mit 350mA, die Spannung liegt
» dann bei ungefähr 25V.

Okay, danke für diesen Vorschlag! Es gibt wahrscheinlich keine sinnvolle Lösung mit der vorhandenen KSQ?

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» Okay, danke für diesen Vorschlag! Es gibt wahrscheinlich keine sinnvolle
» Lösung mit der vorhandenen KSQ?

Zunächst folgendes: Auch mit PWM braucht es eine "normale" KSQ, allerdings definiert auf den höchst zulässigen Strom oder auch weniger, falls eine niedrigere maximale Helligkeit genügt.

Dazu empfehle ich Dir diesen Elektronik-Minikurs:

"555-CMOS-Impulsbreitenmodulator mit Strombegrenzung.
Power-LED-Anwendung, eine kritische Betrachtung..."
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/pwmil555.htm

Der Inhalt ist sehr umfangreich. Natürlich empfehle ich Dir alles zu lesen. Falls Dir dazu momentan die Zeit fehlt, springe im Text zu "Wichtige Informationen aus einem OSRAM-Datenblatt". Lies diesen kleinen Abschnitt und studiere den darin angedeuteten Inhalt im OSRAM-Datenblatt, das Du gleich anklicken kannst. Da hat es ein Diagramm das etwas Grundsätzliches zum Ausdruck bringt.

Selbstverständlich kannst Du diese Empfehlung auch ignorieren, denn wenn der Olit eine Empfehlung abgibt, dann, bin ich überzeugt, funktioniert es auch.

Beachte nur schon sein Einfügen der LED und dem Emitterwiderstand. Gleich zwei Fliegen auf einen Schlag:

1. Die LED zeigt auch gleich etwas die relative Helligkeit der Lampe an. Die PWM wirkt ja auch auf sie.

2. Die LED hat praktisch den gleich grossen Temperaturkoeffizienten von -2mV/K wie der Basis/Emitter-Übergang des BD902 und d.h. die KSQ ist quasi temperaturkompensiert. Quasi, weil nur dann, wenn die kleine LED mit dem Transistor thermisch einigermassen gekoppelt ist. Klar, das ist etwas problematisch. Wichtiger ist auf jedenfall eine genügende Kühlung des BD902.

--
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

Versuche es doch mal so. Dann dient die originale Stromquelle nur noch als Spannungsquelle.

» Selbstverständlich kannst Du diese Empfehlung auch ignorieren, denn wenn
» der Olit eine Empfehlung abgibt, dann, bin ich überzeugt, funktioniert es
» auch.
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Ausprobiert habe ich es nicht!
Die Dimensionierung der Widerstände hängt ja von der Flussspannung der LED ab.
Früher konnte man sagen, dass eine rote LED rund 1,5V – und eine grüne rund 2V hat.
Aber unterdessen gibt es so viele LED-Typen mit verschiedenen Flussspannungen.

Die andere Frage ist ja, welche Spannung der offene Kollektor am Pin 7 Verträgt?

» Versuche es doch mal so. Dann dient die originale Stromquelle nur noch als
» Spannungsquelle.
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Das funktioniert schon sehr gut! Danke schonmal für eure Mühe Eine Frage noch: Im Moment habe ich damit jetzt maximal 310mA, ist da mehr drin? Oder müssen die 310 reichen^^

Und noch was anderes, ich hatte gerade den Eindruck, dass es ein wenig flackert am unteren Ende des Einstellbereichs also hab ich schnell mal das Oszi drangehängt:




Man erkennt, dass es hier im abstand von ungefähr 20ms überschwingt, allerdings nur bis ca. 8% Tastgrad, danach ist wieder alles normal, habt ihr eine Erklärung dafür?

» » Versuche es doch mal so. Dann dient die originale Stromquelle nur noch
» als
» » Spannungsquelle.
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» Das funktioniert schon sehr gut! Danke schonmal für eure Mühe Eine Frage
» noch: Im Moment habe ich damit jetzt maximal 310mA, ist da mehr drin? Oder
» müssen die 310 reichen^^
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» Und noch was anderes, ich hatte gerade den Eindruck, dass es ein wenig
» flackert am unteren Ende des Einstellbereichs also hab ich schnell mal das
» Oszi drangehängt:
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» Man erkennt, dass es hier im abstand von ungefähr 20ms überschwingt,
» allerdings nur bis ca. 8% Tastgrad, danach ist wieder alles normal, habt
» ihr eine Erklärung dafür?

Den Strom kannst du erhöhen, in dem du den Emitterwiderstand verkleinerst oder die Spannung der Zener-Diode erhöhst.

Das die Schaltung nicht sauber arbeitet Kann an der hohen Spannung des Netzteiles liegen.
Die Zehnerdiode wird ja auch nicht ganz dicht sein, wenn Pin 7 H-Potential hat. Pin 7 kann bei der hohen Spannung eventuell undicht werden.

Vielleicht ist es besser einen NPN Transistor nach Masse zu schalten und die LEDs in den Kollektorkreis zu hängen.

» Den Strom kannst du erhöhen, in dem du den Emitterwiderstand verkleinerst
» oder die Spannung der Zener-Diode erhöhst.

Ich werde dann mal ausprobieren die Spannung der Zener zu erhöhen, wobei das verkleinern des Widerstandes nur ca. 10mA mehr gebracht hat.

» Das die Schaltung nicht sauber arbeitet Kann an der hohen Spannung des
» Netzteiles liegen.
» Die Zehnerdiode wird ja auch nicht ganz dicht sein, wenn Pin 7 H-Potential
» hat. Pin 7 kann bei der hohen Spannung eventuell undicht werden.
»
» Vielleicht ist es besser einen NPN Transistor nach Masse zu schalten und
» die LEDs in den Kollektorkreis zu hängen.

Werde ich auch mal ausprobieren, aber heute wohl nicht mehr

Danke nochmal!

» » Den Strom kannst du erhöhen, in dem du den Emitterwiderstand
» verkleinerst
» » oder die Spannung der Zener-Diode erhöhst.
»
» Ich werde dann mal ausprobieren die Spannung der Zener zu erhöhen, wobei
» das verkleinern des Widerstandes nur ca. 10mA mehr gebracht hat.
»
Wenn die Verringerung des Widerstandes nur 10mA brachte, sind wir mit der Spannung unserer LED-Kette plus der Zenerspannung am Limit der Spannung der Konstantstromquelle Angelangt. Dann bringt die Erhöhung der Zehnerspannung nichts!

» Wenn die Verringerung des Widerstandes nur 10mA brachte, sind wir mit der
» Spannung unserer LED-Kette plus der Zenerspannung am Limit der Spannung der
» Konstantstromquelle Angelangt. Dann bringt die Erhöhung der Zehnerspannung
» nichts!

Also nach Umbau der Schaltung eine 5,1V Zener-Diode nehmen und in den Emitter 12 Ohm.
Wenn das nicht reicht eine weiße 3V LED nehmen und in den Emitter 6,8 Ohm.

» » Versuche es doch mal so. Dann dient die originale Stromquelle nur noch
» als
» » Spannungsquelle.
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» Man erkennt, dass es hier im abstand von ungefähr 20ms überschwingt,
» allerdings nur bis ca. 8% Tastgrad, danach ist wieder alles normal, habt
» ihr eine Erklärung dafür?

Das Diagramm zeigt eine Interferenz mit einem 100Hz-Sägezahn. Die 50Hz-Netzfrequenz lässt grüssen...

Wie hoch ist eigentlich die PWM-Frequenz? Das ist mal wichtig um das Diagramm besser deuten zu können...

Danach denke ich weiter darüber nach...

--
Gruss
Thomas

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https://tinyurl.com/zjshz4h9
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https://tinyurl.com/fumtu5z9

» Das Diagramm zeigt eine Interferenz mit einem 100Hz-Sägezahn. Die
» 50Hz-Netzfrequenz lässt grüssen...
»
» Wie hoch ist eigentlich die PWM-Frequenz? Das ist mal wichtig um das
» Diagramm besser deuten zu können...
»
» Danach denke ich weiter darüber nach...

T = 10KOhm * 100nF * ln2 = 693µs
1 / 693µs = 1,44kHz

Da Pin 3 nicht den vollen H-Pegel bringt, also etwas niedriger als 1,44kHz
Da Pin 3 nicht den vollen h-Pegel bringt also etwas niedriger als 1,44kHz
Und die Dioden verringern ebenfalls die Frequenz etwas.

» » Das Diagramm zeigt eine Interferenz mit einem 100Hz-Sägezahn. Die
» » 50Hz-Netzfrequenz lässt grüssen...
» »
» » Wie hoch ist eigentlich die PWM-Frequenz? Das ist mal wichtig um das
» » Diagramm besser deuten zu können...
» »
» » Danach denke ich weiter darüber nach...
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» T = 10KOhm * 100nF * ln2 = 693µs
» 1 / 693µs = 1,44kHz



Dann ist definiv die PWM die dicken senkrechten Linien und dessen Zwischenräume.

Man kann das ja erst dann erkennen , wenn man ein Oszibild wiedergibt, das zeitlich entsprechend gedehnt ist.

Mit dieser Info weiss man jetzt sicher, dass diese Striche keine Instabilität (Schwingen) ist. Das wäre ja auch möglich...

Ich denke, diese Aufnahme wurde noch mit der "KSQ über alles" (global) gemacht. So kann das ja definitiv nicht sauber funktionieren. Eine KSQ hat nur dort was zu suchen, wo sie auch etwas zu tun hat: Lokal der Strom für die LEDs begrenzen.

Thomas_G möge also eine Oszi-Aufahme machen, wenn die Haupt-KSQ aus der Schaltung rausgeflogen ist. Das hast ja Du bereits empfohlen. Erst dann ist eine Weiterhilfe, falls noch nötig, sinnvoll.

--
Gruss
Thomas

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» » » Das Diagramm zeigt eine Interferenz mit einem 100Hz-Sägezahn. Die
» » » 50Hz-Netzfrequenz lässt grüssen...
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» » » Wie hoch ist eigentlich die PWM-Frequenz? Das ist mal wichtig um das
» » » Diagramm besser deuten zu können...
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» » » Danach denke ich weiter darüber nach...
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» » T = 10KOhm * 100nF * ln2 = 693µs
» » 1 / 693µs = 1,44kHz
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» Dann ist definiv die PWM die dicken senkrechten Linien und dessen
» Zwischenräume.





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» Man kann das ja erst dann erkennen , wenn man ein Oszibild wiedergibt, das
» zeitlich entsprechend gedehnt ist.
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» Mit dieser Info weiss man jetzt sicher, dass diese Striche keine
» Instabilität (Schwingen) ist. Das wäre ja auch möglich...
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» Ich denke, diese Aufnahme wurde noch mit der "KSQ über alles" (global)
» gemacht. So kann das ja definitiv nicht sauber funktionieren. Eine KSQ hat
» nur dort was zu suchen, wo sie auch etwas zu tun hat: Lokal der Strom für
» die LEDs begrenzen.
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» Thomas_G möge also eine Oszi-Aufahme machen, wenn die Haupt-KSQ aus der
» Schaltung rausgeflogen ist. Das hast ja Du bereits empfohlen. Erst dann ist
» eine Weiterhilfe, falls noch nötig, sinnvoll.

Nun ja, genau wissen wir nicht was die Konstantstromquelle anrichtet.
Ich wollte ihm den Gefallen tun, diese Stromquelle als Spannungsquelle zu benutzen.
Dann gibt sie an Spannung, was sie kann. Dabei hatte ich nicht bedacht, dass er dann unter den 350mA der Konstantstromquelle bleiben muss, damit diese nicht dazwischen funkt und Chaos anrichtet!

Hier ist noch mal eine genauere Betrachtung der PWM-Frequenz .