Frage bezüglich PWM

bower1988

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Abend,

ich hab mal ne kurze Frage. Warum werden die PWM's für die Dimmfunktion immer so niedrig getaktet? Die Frequenz liegt ja meistens so um die 100 Hz es ist ja aber problemlos möglich auch mit 1kHz zu takten..warum tut man das nicht? Sind da die Verluste im Treiber höher? Oder hats n anderen Zweck?
 
Bei meinen billig Chinalampen nicht :D Zumindest seh ich Strobo-Effekte wenn ich die Lampe schnell bewege^^ Aber darum gehts ja nicht...warum wird/wurde das so gemacht?
 
Wie ist denn die Frequenz bei der Fenix LD01? Die hat ein leichtes Pfipen, nicht stören aber da.
Hab mir die Frage auch schon gestell und bin auf ne Anwort neugierig
 
Sind da die Verluste im Treiber höher?
ja

aber das ist bei einer lampe mit etwa 3W kaum relevant

das andere ist bei einigen trieben darf oder kann die pwm Frequenz nicht höher seine als die mit der der treiber taktet .

aber eigentlich sollte es gut möglich sein lampen auch mit über 20khz zu pulsen
so dass man es auch nicht mehr hört

(ich bin allerdings der meinige das eindimmen über strom sinnvoller ist )
 
Danke für deine Erklärung :)

Warum kaum über den Strom geregelt wird hab ich mich auch schon des öfteren gefragt..ist das teurer zu realisieren?
 
@lambda_
Kannst du mir ne Schaltung zeigen, die das beherscht?
bzw. das Prinzip erklären wie du dass machen willst?
mir fällt auf anhieb keine -sinvolle- ein :jammer:
 
x86

naja über dem strom zu dimmen ist praktisch ganz einfach

den stunt widerstand der dem led strom misst vergrößern

dadurch ist der Spannungsabfall dan schon bei kleineren strömen hoch genug das der treiber "denkt" die led bekommt genug power

zb. 1 widerstand für low und ein zweiter wird zu dem paralel geschaltet für high
so wie in der tk20

wen man das elektronisch manchen will braucht man noch ein op amp der die am widerstand gemessene Spannung die dem led strom entspricht mit einer Referenspannung aus einem µC vergleicht
und somit den Strom auf den vom µC vorgegebenen wert regelt

so ein opamp kostet aber gut 10cent und nimmt 2*3*1 mm weg ;)
 
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Zuletzt bearbeitet:
Eigentlich ist der Begriff PWM ja völlig falsch.

Auch Single-mode Taschenlampen (mit nur einer Leuchtstufe) arbeiten mit PWM.
Und zwar besagt PWM einfach Pulse Width Modulation.
Man hat also eine feste Schaltfrequenz und schaltet für eine bestimmte Zeit (nämlich die Pulsweite, Tastgrad) ein und für den Rest der Periodendauer aus.
Für einen einfachen Buck-Converter (im CCM-Betrieb) kann man z.b. einfach sagen:
man nehme z.b. 10V Eingangsspannung und einen Tastgrad von 40%, dann kommt hinten eine Ausgangsspannung von 4V raus.
Das ist PWM.

Normalerweise läuft so eine PWM bei den kleinen Leistungen in einer Taschenlampe bei ca. 100kHz bis 1MHz.

Was fälschlicherweise als PWM bezeichnet wird, und was vielen Taschenlampen einen "Stroboskop-Effekt" beschert, das ist so eine art Schwinungspaketsteuerung oder ein Burst-Mode.
Die Lampe wird eine bestimmte Zeit eingeschaltet. In dieser Zeit taktet der Spannungswandler der LED und taktet für z.B. 1000 Takte.
Danach wird er z.B. für 9.000 Takte ausgeschaltet.
Das ergibt dann (über den Daumen gepeilt) etwa 10% der nennleistung an der LED.
wenn man jetzt eine Taktfrequenz des Wandlers von z.B. 1MHz zugrunde legt, dann beträgt die Frequenz des Ein-Aus-Schaltens mittels des genannten Burst-Modes etwa 100Hz (und das sieht man natürlich, wenn man die Taschenlampe bewegt)

MfG

Sven
 
Entweder habe ich etwas überlesen, oder ich muss meinem Vorredner widersprechen.

Die "untere" Variante ist meiner Ansicht nach genauso PWM, wie die oben beschriebene auch.
Man hat eine Periodendauer von 10000 Taktzyklen und schaltet (im Falle des Beispiels) für 10% dieser Periodendauer ein.
Legt man eine Taktfrequenz von 1 Mhz zu Grunde, so kommt man auf 1000000Hz/10000=100 Hz.
Das ist zwar alles vollkommen richtig, aber ich sehe nicht, warum das eine Begründung GEGEN PWM sein soll. Das ist genau das Prinzip, wie man softwareseitig PWM realisieren kann.
 
Eigentlich ist der Begriff PWM ja völlig falsch.

Auch Single-mode Taschenlampen (mit nur einer Leuchtstufe) arbeiten mit PWM.
Und zwar besagt PWM einfach Pulse Width Modulation.
Man hat also eine feste Schaltfrequenz und schaltet für eine bestimmte Zeit (nämlich die Pulsweite, Tastgrad) ein und für den Rest der Periodendauer aus.
Für einen einfachen Buck-Converter (im CCM-Betrieb) kann man z.b. einfach sagen:
man nehme z.b. 10V Eingangsspannung und einen Tastgrad von 40%, dann kommt hinten eine Ausgangsspannung von 4V raus.
Das ist PWM.

Normalerweise läuft so eine PWM bei den kleinen Leistungen in einer Taschenlampe bei ca. 100kHz bis 1MHz.

Was fälschlicherweise als PWM bezeichnet wird, und was vielen Taschenlampen einen "Stroboskop-Effekt" beschert, das ist so eine art Schwinungspaketsteuerung oder ein Burst-Mode.
Die Lampe wird eine bestimmte Zeit eingeschaltet. In dieser Zeit taktet der Spannungswandler der LED und taktet für z.B. 1000 Takte.
Danach wird er z.B. für 9.000 Takte ausgeschaltet.
Das ergibt dann (über den Daumen gepeilt) etwa 10% der nennleistung an der LED.
wenn man jetzt eine Taktfrequenz des Wandlers von z.B. 1MHz zugrunde legt, dann beträgt die Frequenz des Ein-Aus-Schaltens mittels des genannten Burst-Modes etwa 100Hz (und das sieht man natürlich, wenn man die Taschenlampe bewegt)

MfG

Sven

Das ist nur "halbrichtig".
Die Treiber arbeiten nicht immer mit PWM, des öfteren sieht man auch PFM. Was, allerdings aus dem Treiber rauskommt ist allerdings kein PWM/PFM-Signal bzw. kein Rechtecksignal mehr, sondern idealerweise eine Gleichspannung. Die LED flackert also nicht.

Das Dimmen wird am einfachsten durch PWM realisiert. Dabei darf die Pulsweite nicht zu klein werden, was bei einer hohen PWM Frequenz der Fall sein kann. Hier muss man immer vorher schauen wie klein die kleinste Pulsweite ist.


Hier mal ein Beispiel:

Man sieht hier schön die Faltung zwischen Ausgangssignal und PWM Signal:
dw28abuck2.png

dw28abuck3.png


Wenn die PWM Frequenz nun zu hoch ist, kann die LED nicht voll angesteuert werden und die Helligkeit verhält sich nicht mehr linear zum PWM-Verhältnis.

bei der kleinsten Helligkeitsstufe, also kleinste Pulsweite, sieht das ganze dann so aus:
dw28abuck4.png


Das ist gerade noch so an der Grenze, höher sollte man die Frequenz nicht mehr wählen. Oder man erhöht die Helligkeitsstufe.
Das Ganze hängt dann von der größe der Spule, der Schaltfrequenz des Treibers und vom Strom ab.

Man benutzt PWM übrigens hauptsächlich um Farbabweichungen zu vermieden. Steuert man die Helligkeit über den Strom, driften die Farben in andere Bereiche ab.

Allerdings leidet die Effizienz der LED ein wenig dadurch, weil bei der PWM die LED voll angesteuert wird und somit die Vorwärtsspannung ein wenig höher ist, als bei einer Stromsteuerung. Der Effizienzverlust ist aber minimal
 
Zuletzt bearbeitet:
Das ist nur "halbrichtig".
Die Treiber arbeiten nicht immer mit PWM, des öfteren sieht man auch PFM.

Naja, so tief wollte ich nun auch nicht in die Materie einsteigen... :lach:

Allerdings leidet die Effizienz der LED ein wenig dadurch, weil bei der PWM die LED voll angesteuert wird und somit die Vorwärtsspannung ein wenig höher ist, als bei einer Stromsteuerung. Der Effizienzverlust ist aber minimal

Naja, also gerade im "Low" Modus kann der Unterschied zwischen "PWM" und "Constant current" schon beträchtlich sein.

Und das mit der Farbwiedergabe stimmt natürlich.
Wobei es in meinen Augen für eine normale Taschenlampe durchaus OK ist, wenn die Lichtfarbe bei geringerer Helligkeit etwas wärmer wird.

Der Grund, so einen "PWM"-Treiber zu verbauen, dürfte wohl einfach die einfachere Realisierung sein. Man braucht schließlich nicht in die Schaltzelle des Konverters eingreifen, sondern den Konverter einfach nur ab und zu ein-aus schalten.

Gruß

Sven
 
Die Effizienzunterschiede gleichen sich meistens jedoch aus, da ein Treiber, der für höhere Ströme ausgeleget ist, nicht mehr so effizient mit niedrigen Strömen arbeitet.

Theoretisch kann man einfach den Treiber ein und ausschalten, das ist aber meistens nicht möglich, da viele Treiber einen Soft-Start haben oder sich anders verhalten kurz nach dem Einschalten.

Entweder besitzen die Treiber einen PWM oder Dimm Eingang oder man schließt den Ausgang mit einem Mosfet kurz. Da es sich ja um eine Stromregelung handelt geht nur die Leistung verloren, die am Widerstand des Mosfet erzeugt wird. Diese ist mit R*I² und R im bereich von wenigen mOhm nicht besonders hoch.

Aber klar, hängt alles von der Anwendung ab. Bei Taschenlampen ist es eigentlich egal, welche Methode zum Dimmen benutzt wird.
 
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