Wie Beleuchtung 12V 15W dimmen?

Begonnen von Michael Schulze, Januar 12, 2009, 19:39:47 NACHMITTAGS

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Oecoprotonucli

#30
Nachtrag zu meinem mangelnden technischen Verständnis bezüglich Safari's Beitrag:

Ich glaube, ich habe bei Wikipedia einen Satz gefunden, der mir hilft, zu verstehen:

"Ein anschauliches Beispiel für diese Modulationsart ist ein Schalter, mit dem man eine Heizung ständig ein- und ausschaltet. Je länger die Einschaltzeit gegenüber der Periodendauer ist, umso höher die mittlere Heizleistung."

Die LED wird also ständig mit voller Power an- und ausgeschaltet, jedoch manchmal fast die ganze Zeit (viele oder lange Blitze = hell) oder aber nur als kurzer, seltener "Stroboskop-"Blitz pro Zeiteinheit (dunkel).

http://de.wikipedia.org/wiki/Pulsweitenmodulation

Gruß

Sebastian
Ich benutze privat:
Leitz SM-Lux mit (LED-) Durchlicht und Phaco-Ausrüstung (ca. 1975-77)
Hensoldt Wetzlar Stereomikroskop DIAMAL (1950er Jahre)

Oecoprotonucli

...wobei ich dann wieder zur Ursprungsfrage zurückkommen, ob eben doch eine Konstantstromquelle mit Dimmer (oder was?) genommen werden sollte, wobei die "normalen" Händler ja anscheinend keine mit ausreichend hoher Frequenz, sondern z.B. 250 Hz anzubieten scheinen:

http://www.led-tech.de/de/LED-Controlling/Konstantstromquellen/MultiLine-PWM-Dimmer-mit-Poti-LT-1618_118_119.html

Gruß

Sebastian
Ich benutze privat:
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Hensoldt Wetzlar Stereomikroskop DIAMAL (1950er Jahre)

reblaus

Hallo Sebastian -

Detlef hat ja schon darauf hingewiesen, dass bei der pulslosen Gleichstromversorgung der LED das Ohmsche Gesetz nicht ganz außer Kraft ist, auch wenn es für eine LED eigentlich nicht gilt.
Je nach LED fließt Strom überhaupt erst bei einer Spannung um die 2,5 V, dann zündet sie sozusagen und es fließen, sagen wir 10 mA. Wenn die Spannung weiter erhöht wird, erreicht sie bei etwa 3,5 V den maximal zulässigen Strom, z.B. 1000 mA = 1A). Das kann in einer Kennlinie (Strom abhängig von der Spannung) dargestellt werden. Nun sind dies Kennlinien leider nicht für alle LEDs gleich (auch nicht der gleiche Typ), d.h. die eine verkraftet 3,5 V gerade noch, die nächste wird damit vielleicht bereits überlastet.

Um das in den Griff zu kriegen, nimmt man eine höherer Spannung und schaltet einen ohmschen Widerstand davor, der die überschüssige Spannung verheizt und sich immer gleich verhält, oder man nimmt eine Pulsweitenmodulation (PWM).

Aber Achtung! Die einzelnen Pulse dürfen  auch dann nicht stärker sein als der maximal zulässige Strom. Deshalb braucht man zusätzlich eine Strombegrenzung - entweder durch den besagten Widerstand, oder durch eine Konstantstromquelle, die in meinem Beispiel konstant 1000 mA liefern müsste. Der Vorteil ist, dass man an diese - im Gegensatz zur Primitivlösung mit Widerständen, eine Spannung zwischen etwa 6 und 30 Volt anlegen kann, also ein beliebiges Steckernetzgerät zur Versorgung benutzen kann, vorausgesetzt es liefert genügend Strom.

Es ist darauf zu achten, dass es PWM-Regler gibt, welche eine Konstantstromquelle bereits eingebaut haben, bei anderen muss man eine dazu kaufen und verschalten. Ich hatte auch mal ein PWM-Regelung mit integrierter Konstantstromquelle, welche mit 230 V AC betrieben werden konnte. Ist aber nicht mehr lieferbar und manchen ist es auch lieber, wenn die Spannung gleich an der Steckdose heruntergesetzt wird und nicht bis zum Regelkästchen geht.


Hier gibt es ja viele Vorschläge für edle Teile (ich benutze auch welche davon  ;)).

Edel ist die Hillersche Gleichstromversorgung - da wird die überschüssige Spannung in einem Leistungs-IC verheizt, edel ist Bastians sehr schnelle PWM-Regelung, die stört den Foto auch nicht. Beide liegen preislich in der Gegend von, sagen wir mal, einem Lomo-Mikroskop und sind es auch wert. Eine weniger aufwendige und deshalb preiswertere PWM-Lösunge bietet Nomarski an, aber auch hier muss die Arbeit, die drin steckt, bezahlt werden

Mein Vorschlag (LED-Regelung für Arme) bezieht sich deshalb darauf, dass es eben billig und möglichst einfach - vielleicht mit eh rumliegenden Teilen - zu realisieren sein soll - vorausgesetzt ein Feinlötkolben ist im Hause oder ein Freund hat einen und die Erfahrung dazu.

Aber auch wenn du löten könntest - die PWM-Lösung ist auch bei Eigenleistung nicht billig. Man vergisst leicht die Nebenkosten: Mehrfaches Porto, Kauf von überflüssigen Teilen, weil man sie nur im Fünferpack kriegt etc. Es rechnet sich nur, wenn das meiste schon in der (Elektronik?)-Bastelwerkstatt rumliegt und entsprechende Erfahrung vorhanden ist! Du musst bedenken, dass du nach der Bestellung erst mal eine oder zwei nackte Platinen in Händen hältst, denen musst du eine Unterkunft und vielleicht eine Kühlung basteln, vielleicht einen Poti dazu kaufen, wenn er nicht schon an der Platine sitzt, vernünftige Schalter und Buchsen einbauen, die LED mit Wärmeleitfolie/-paste auf einen passenden Aluklotz montieren ........ Natürlich musst du das bei meiner Primitivlösung auch. Da darf allerdings kein Steckernetzteil über 6V verwendet werden, weil sonst im Poti zu viel verheizt werden muss und dieser teurer als eine PWM wird.

Etwas anderes ist es, wenn man die Sache als Lehrstück in Angriff nimmt, weil man vielleicht später noch weitere Sachen selbst machen will.


Viele Grüße

Rolf

Oecoprotonucli

Zitat von: reblaus in August 08, 2012, 12:33:10 NACHMITTAGS
Mein Vorschlag (LED-Regelung für Arme) bezieht sich deshalb darauf, dass es eben billig und möglichst einfach - vielleicht mit eh rumliegenden Teilen - zu realisieren sein soll - vorausgesetzt ein Feinlötkolben ist im Hause oder ein Freund hat einen und die Erfahrung dazu.

Etwas anderes ist es, wenn man die Sache als Lehrstück in Angriff nimmt, weil man vielleicht später noch weitere Sachen selbst machen will.

Hallo Rolf,

Danke wieder einmal für die Ausführungen!

Ja, es ist ein Gemisch aus Ehrgeiz, Bastlerwillen, Lernen-Wollen und dann noch Sparen-Wollen. Des Geldes wegen weiß ich noch nicht, wann ich jeweils welche Lösung realisiere, aber ich möchte mir die Option zum "Upgrade" schon offen halten.

Die LED mit Kühlkörper will ich auf jeden Fall früher oder später machen. Und zwar am besten so, daß man das Teil jederzeit wieder rausnehmen und die alte Glühlampe reinstecken kann.

Bei der Stromversorgung und Dimmung gibt es halt offensichtlich mehrere Möglichkeiten. Und die Billig-Lösung bietet sich halt zum Anfangen an, sie kann ja dann ebenfalls jederzeit ausgetauscht werden.

Ich habe als Kind schon ein Schaltpult für die Modelleisenbahn zusammengelötet und als Jugendlicher ein bißchen Modellbau betrieben. Und vielleicht brauche ich für meinen Lötkolben einfach nur ein paar feine Spitzen. Da werde ich mich erkundigen - in meiner Großstadt gibt es auch genug Elektronikläden (inclusive Conrad und Atzert), so daß ich dort persönlich fragen kann und auch keine Versandkosten ausgeben muß.

Weiterhin optimistisch stimmt, daß ich jetzt noch ein weiteres ungenutztes Netzteil bei mir gefunden habe, das vier Adern hat und sowohl 5V 2A, als auch 12V 2A liefert... ...und vielleicht kann ich auch mal einen antiquarischen Trafo der besagten alten Modelleisenbahn ausgraben und messen: Immerhin kann man diesen Trafo ja sogar regeln, damit die Bahn langsamer oder schneller fährt...

Später kommt dann vielleicht mal das tolle Regelnetzteil oder eine "richtige" PWM-Regelung.

Meine Sorge wäre im Moment dann nur, ob die LED die einfachere Lösung auch gut verträgt - aber das scheint ja so zu sein und ein paar von den tausenden Betriebsstunden kann man wohl ruhig opfern.

Viele Grüße

Sebastian
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JGR

Hallo Sebastian,

ich kann dir nur raten, kauf als erstes dieses Labornetzgerät NG-1620BL von Atzert, denn dann hast Du bereits alles was Du brauchst, um Deine Cree optimal zu versorgen.
Da gebe ich Detlef völlig Recht. Besser kann es nicht gehen und Du sparst obendrein noch ein Vielfachmessgerät, denn das bräuchtest Du ganz bestimmt für zukünftige Basteleien.
So ein regelbares Netzgerät ist einfach wichtig und für Dein Vorhaben unverzichtbar.
Natürlich geht es auch viel preiswerter mit Deinen vorhandenen Netzgeräten und zusätzlichem Lastwiderstand in Serie, aber ohne Messmittel gleicht das alles einem Blindflug mit der
Gefahr von Rauchwolken.

Beste Grüße,
Jürgen

Oecoprotonucli

Zitat von: JGR in August 08, 2012, 16:32:30 NACHMITTAGS
So ein regelbares Netzgerät ist einfach wichtig und für Dein Vorhaben unverzichtbar.
...ohne Messmittel gleicht das alles einem Blindflug mit der Gefahr von Rauchwolken.

Hallo Jürgen,

...Ihr wollt mich doch nicht etwa vom Experimentieren abhalten  ;) ? Neinnein, es ist schon sehr gut, daß Ihr Euch kümmert! Ich finde das Netzgerät ja auch sehr schön und irgendwann ist es fällig - aber das Bastelexperiment mache ich auf jeden Fall, und wenn ich etwas anderes als die Cree anschließe. Ich besitze ja ein Multimeter, kann also messen - allerdings habt Ihr schon recht, denn natürlich bräuchte ich auch da ein größeres (der Spannungsbereich ist OK, aber es geht nur bis 250 mA - verda...t, es ist noch gar nicht alt und schon brauche ich ein neues - braucht jemand zufällig ein kleines? Hat ca. 15 EUR gekostet)

Vielen Dank

Sebastian
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reblaus

Hallo Sebastian -

fürs erste kommst du für die Primitivschaltung auch mit deinem Kleininstrument aus. Einfach die Spannung an dem Begrenzungswiderstand vor der LED messen. Wenn er wie hier 2 Ohm hat, und du misst z.B. 1,5 Volt, dann fließen ... nöö, das rechne mal selber aus!

Gruß

Rolf

PS. Georg Simon Ohm behauptete vor knapp 200 Jahren sinngemäß: Strom = Spannung durch Widerstand

Oecoprotonucli

#37
Hallo liebe Leute,

Zitat von: reblaus in August 08, 2012, 19:10:54 NACHMITTAGS
Einfach die Spannung an dem Begrenzungswiderstand vor der LED messen.

...darauf hätte ich auch selbst kommen können (bin es aber nicht...)

Zitat von: reblaus in August 08, 2012, 19:10:54 NACHMITTAGS
PS. Georg Simon Ohm behauptete vor knapp 200 Jahren sinngemäß: Strom = Spannung durch Widerstand

...das hätte ich nun aber wirklich noch geschafft, herrje, ich will mich doch Naturwissenschaftler nennen und kann auch für die vergangene Schulzeit nicht behaupten, was ich heute häufig von Schülern als "Entschuldigung" höre: "Hab' ich abgewählt!" (synonym verwendet mit: "Muß ich nicht wissen"  :'( ).

Zitat von: Safari in August 08, 2012, 20:08:44 NACHMITTAGS
Besorg Dir einfach ein paar HEXFETs, die kosten wenige Cent das Stück und ein paar Widerstände so um 10 K. Damit kannst Du HEXFET ganz leicht als Schalter benutzen und damit eine LED sehr schnell ein und ausschalten. Beispiele als Video gibt es im Netz genug.

Danke für die Tips! Tja, das stellt dann schon wieder eine Herausforderung für mein Verständnis dar, mal sehen, ob ich dahinterkomme. Ansonsten genügt vielleicht ein einfacher Druckschalter für AN/AUS? Warum sollte ich denn so einen elektronisch gesteuerten Schalter, dessen Strom ich wiederum an- und ausschalten muß, verwenden?

Viele Grüße

Sebastian
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Oecoprotonucli

Zitat von: Safari in August 10, 2012, 11:20:59 VORMITTAG
Weil Du einen mechanischen Schalter kaum 10000 mal pro Sekunde ein und ausschalten kannst, ein MOSFET aber schon.
Und das dimmen per PWM ist ein schnelles ein und ausschalten.

Ach so, es geht wieder oder immer noch um die PWM - wie Du siehst, durchschaue ich noch nicht so ganz, welche der beschriebenen Schaltungslösungen jeweils gemeint ist und ob diese "mischbar" bzw. ineinander überführbar sind. Muß ich noch so einige Lehrvideos anschauen...

Vielen Dank

Sebastian
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Oecoprotonucli

...man müßte wohl für diesen Schalter dann eine Art Oszillator haben? Ist das etwa besagte Konstantstromquelle?

Gruß

Sebastian
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Detlef Kramer

Hallo Sebastian,

Nein!!! Eine Konstantstromquelle ist eine Schaltung, an der Du einen Strom einstellst, der dann durch Regelung der Spannung konstant gehalten wird.

Safaris Tipps sind von der für ihn bekannten Art. So wie sich Berufsköche ein paar küchen-französische Wortfetzen zurufen, um ein Mehrgängemenue zu beschreiben, so können sich auch Fach-Elektroniker mittels einiger Fachausdrücke unterhalten. Was Du oder ich mit solchen Häppchen anfangen sollen, erschließt sich mir nicht.

Wir waren in der Diskussion schon mal weiter.

Gruß
Detlef
Dr. Detlef Kramer, gerne per DU

Vorstellung: Hier klicken

Oecoprotonucli

#41
Zitat von: Safari in August 10, 2012, 12:35:45 NACHMITTAGS
Nein, die Konstantstromquelle sorgt, wie der Name schon sagt, für einen konstanten Strom. Mit dem Schalter schaltest Du den Strom ein, oder aus. Je kürzer die Impulse sind, desto dunkler leuchtet die LED. Das nennt man Pulsweitenmodulation oder einfach PWM.

...dann suche ich also ein Gerät für die PWM? Wie heißt es?

Zitat von: Detlef Kramer in August 10, 2012, 12:38:27 NACHMITTAGS
Safaris Tipps sind von der für ihn bekannten Art. So wie sich Berufsköche ein paar küchen-französische Wortfetzen zurufen, um ein Mehrgängemenue zu beschreiben, so können sich auch Fach-Elektroniker mittels einiger Fachausdrücke unterhalten. Was Du oder ich mit solchen Häppchen anfangen sollen, erschließt sich mir nicht.

Wir waren in der Diskussion schon mal weiter.

Hallo Gerd Detlef, Danke für den Beistand - allerdings kann und will ich ja niemanden zwingen, seine womöglich auch existenzsichernden Fachkenntnisse preiszugeben oder Elektronik-Kurse abzuhalten - bin ja froh, wenn ich wenigstens Häppchen bekomme...!  ;)
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treinisch

Eieieiei,

Detlef ist Gerd, PWM konstant, 10kΩ Widerstände kommen an FETs.

Du suchst kein ,,Gerät für die PWM".

Wenn das was du machen möchtest, der Betrieb einer LED mit einstellbarer Helligkeit ist, dann kauf entweder
eine der

* fertigen Lösungen hier aus dem Forum (sind weiter oben schon genannt worden) oder kauf dir
* ein Labornetzteil mit Stromregelung (ist hier auch schon genannt worden).

Wenn Du basteln möchtest, realisiere zunächst

* die Poti-billig Lösung, die ist absolut einwandfrei. Der nächste Schwierigkeitsgrad wäre
* ein ,,normaler" Stromregler (so genannter linearer Längsregler),

wenn Du den verstanden hast und selbstständig dimensionieren kannst, kannst Du Dich an PWM begeben,
die Frage ist nur wozu.

Eine vernünftige, funktionierende und zuverlässige PWM hat sicherlich von allen Lösungen den mit Abstand
höchsten Schwierigkeitsgrad bei geringstem Zusatznutzen, allein schon, weil sie einen guten und geeigneten
Stromregler voraussetzt und du genügend Kenntnisse haben müsstest, um die Begriffe gut und geeignet mit
Inhalt zu füllen. Geht. Aber erst später. Versuch die Sau nicht zu essen, bevor Du sie geschlachtet hast.

Viele Grüße

Timm
Gerne per Du!

Meine Vorstellung.

Oecoprotonucli

Hallo Timm,

Zitat von: treinisch in August 10, 2012, 14:31:45 NACHMITTAGS
Eieieiei,

Keine Angst, ich schließe nicht ganz so schnell Stromkreise, wie ich schreibe (und falls doch, dann nur in besagtem 6V 1A-Bereich  ;D

Zitat von: treinisch in August 10, 2012, 14:31:45 NACHMITTAGS
Detlef ist Gerd, PWM konstant, 10kΩ Widerstände kommen an FETs.

Oh, Danke für den Hinweis und Entschuldigung an Detlef! Das mit den Widerständen hab' ich aber nicht geschrieben (...oder?)!

Zitat von: treinisch in August 10, 2012, 14:31:45 NACHMITTAGS
* ein Labornetzteil mit Stromregelung (ist hier auch schon genannt worden).

Ja, will ich an zweiter Stelle machen, wenn ein bißchen Geld übrig ist.

Zitat von: treinisch in August 10, 2012, 14:31:45 NACHMITTAGS
Wenn Du basteln möchtest, realisiere zunächst
* die Poti-billig Lösung, die ist absolut einwandfrei. Der nächste Schwierigkeitsgrad wäre

Das kommt zuerst dran (nicht nur des Geldes wegen), habe schon ein paar Teile...

Zitat von: treinisch in August 10, 2012, 14:31:45 NACHMITTAGS
Versuch die Sau nicht zu essen, bevor Du sie geschlachtet hast.

Und Danke für diesen Spruch, den ich ja viel witziger finde, als "cross the bridge when you're there"!

Gruß

Sebastian
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Oecoprotonucli

Zitat von: Safari in August 10, 2012, 14:59:02 NACHMITTAGS
Mal eine gute Übersicht für LED Treiber

Falls meine Existenz von so simplen  Schaltung abhängen sollte, hätte ich den falschen Beruf.


Danke! Und es freut mich, daß meine Nachfragen nach LED-Eigenbau hier niemanden arbeitslos machen!

Viele Grüße

Sebastian
Ich benutze privat:
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