555-CMOS-Impulsbreitenmodulator mit Strombegrenzung. Power-LED-Anwendung, eine kritische Betrachtung…

Das Studium dieses Elektronik-Minikurses setzt die Kenntnis eines andern voraus und davon liest man in der Einleitung…

Einige der ELKO-Leser mögen sich noch an die Diskussionen im ELKO-Forum zurück erinnern, als eine NE555-Schaltung in der Funktion als PWM-Generator und eine Leistungsstufe mit einem MOSFET zum Treiben einer Power-LED im Fokus stand. Zwecks Steuerung (Dimmen) einer Power-LED, kommt naturgemäss auch eine Strombegrenzung zum Einsatz. Der Versuch dies mit einem LM317 als Stromquellenschaltung, eingeschlauft in den LED-Stromkreis, zu realisieren, scheiterte wegen der hohen Flankensteilheit des PWM-Signals, weil die Reaktionsträgheit des LM317 zu gross ist. Es funktionierte dann auch nicht so richtig, als man die eigentlich richtige Lösung anstrebte, nämlich mit einem Shuntwiderstand im Sourcekreis des Power-MOSFET und einem NPN-Transistor, der die Gate-Source-Spannung des Power-MOSFET begrenzte und dies zur stabilen Strombegrenzung für die Power-LED führen sollte. Ich erinnere mich, dass es ein Leser fertig brachte, dass seine Schaltung funktionierte. Ich habe damals im ELKO-Forum erklärt, dass ich diese Methode selbst mit einem Versuchsaufbau untersuchen will. Das habe ich in der  Zwischenzeit getan und daraus entstand dieser Elektronik-Minikurs.

Es werden einerseits Irrwege aufgezeigt, wobei anderseits daraus auch Nützliches entstand. Es kommt dabei auch sehr darauf an, ob für eine dimmbare LED-Beleuchtung ein hoher Wirkungsgrad prioritär ist oder eher nicht. Ist dies der Fall, wird auf bestehende Produkte hingewiesen, welche aus geschalteten Stromquellen mit PWM-Eingängen bestehen. Dafür eignet sich dann immer noch die Erzeugung von PWM mit dem Einsatz des 555-CMOS-Timer-IC LMC555 oder TLC555. Alternativ zu dieser Methode gibt es die eines einfachen Generators zur Erzeugung einer Dreieckspannung und einem Komparator. Diese Schaltung bietet den Vorteil, dass die PWM sowohl mittels Potmeter oder einer DC-Eingangsspannung steuerbar ist. Dann zum Schluss noch einmal eine Schaltung mit dem LMC555 (TLC555), die es erlaubt mit einem linearen Potmeter oder mit einer linearen DC-Eingangsspannung den Effekt einer pseudologarithmischen Einstellbarkeit zu erzeugen. So kann man den Dunkelbereich des LED-Lichtes feiner einstellen.

Der vielen Worte kurzer Sinn, viel Spass beim Lesen, selber Tüfteln und Realisieren…