Fahrrad Controller

[WarChild]

Hallo Leute,
ich habe mal wieder eines meiner alten Projekte aufgegriffen:
Meine Fahrradelektronik.
Ich hatte bereits einmal mein Sigma Sport X-Evo Frontscheinwerferset mit Blei-Akkupack im Getränkehalter um eine Alarmanlage erweiternt (Vibrationssensor) Leider hatte ich irgendwnn wassereintritt im Gehäuse und deshalb ist es nun Zeit für eine zweite Version im Kompletten Eigenbau. Ich Fräse gerade den Frontscheinwerfer für zwei fette CREE Leds mit einer 13° (Fernlicht) und einer 32°*16°(Nahlicht) Optik. Diese wollen jedoch nicht simpel mit Spannung sondern mit Konstantstrom versorgt werden. Da meine Alarmanlage diesmal nicht nur ein Multivibrator sondern etwas Intelligenter sein soll integriere ich in das neue Aluminium-Lipo-Akku-Gehäuse einen µController, der nebenbei die Spannung des Akkus überwacht, die Alarmanlage regelt und das Licht Steuert über PWM. Da der Controller quasi immer mit Spannung versorgt werden muss um im Normalbetrieb als Konstantstromquelle zu agieren (Sleep mode) stimmt mich noch nicht ganz zufrieden. ich dachte schon an eine override schaltung. man kann den controller mit einem normalen schalter anschalten, um licht zu bekommen, wenn jedoch mein zweiter Schlüsselschalter aktiv ist, dann bekommt der Controller auf jeden fall spannung und auserdem das aktiv signal für die alarmanlage.
Spot Alt gegen neu:
https://www.roboternetz.de/phpBB2/files/vergleich_149.jpg
Breites Strahler für Nahbereich mit weiter Ausleuchtung.
https://www.roboternetz.de/phpBB2/files/nahlicht.jpg
Aber bevor ich weiter abschweife mein Problem:

Um die CREEs mit einem konstanten Strom zu versorgen habe ich mir eine Schaltung ausgedacht, die über PWM den Strom regelt. da jedoch aufgrund von Temperaturänderungen etc. bei gleichem PWM nicht unbedingt der gleiche Strom fließt habe ich einen 0.51Ohm Messwiderstand in Reihe eingefügt, um anhand der spannung über dem Widerstand den STrom zu überprüfen. Schaltungstechnisch bedingt sitzt der leider hinter dem Schalttransitor, Weshalb ich bei einer normalen ADC messung automatisch im sperrfall die Spannung über der CE Strecke des Leistungstransistor mit messe, also 7.4 V (viel zu viel). wenn ich direkt die spannung über den Widerständen bestimmen könnte wäre das ideal. die spannung liegt zwischen 0 und 0,5V. also blieben 100 Schritte als auflösung für den ADC übrig. Wenn ich die Spannung vor dem Schalttransistor als ADCREF definierte, dann müsste ich immernoch Umschalten wenn ich die ZWeite Spannung messen wolte . Geht das Überhaupt? ich würde ungerne mehrere PWMs austesten und als strom Interpretieren. eine Kontrollmessung und entsprechende Anpassung des PWM signals wäre mir schon lieber.
https://www.roboternetz.de/phpBB2/files/constcurr2.jpg

Vielen Dank für Eure Tipps im vorraus.

mfg WarChild

[s.o.]

Wieso nimmst du denn einen Transistor als PWM switch? Das grenzt ja schon fast an Frevel. (*g*). Schau dich mal auf der Mosfet-Übersicht von Mikrocontroller.net um (http://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3%9Cbersicht). Ich würde dir für deinen Fall den IRF7413 nahe legen - vorausgesetzt du kannst es löten. Das ist ein guter Kompromiss zwischen Leistung, Größe und Preis.
Wenn du lieber was in der Hand haben willst, würde ich dir den IRF1010N empfehlen. Als Treiber tun es für beide ICs ein simpler Inverter. (74HC14) Für mehr Leistung kannst du auch zwei Gates parallel schalten.

Der Spulenwert scheint mir persönlich etwas klein, aber ich bin auch nicht der Schaltregerexperte. Wie bist du denn darauf gekommen?

Was nimmst du als Kontroller?

[WarChild]

Mega32.
das ist die gröste Festinduktivität in kleiner Bauform von Reichelt. Je höher ich in der PWM frequenz gehe, desto kleiner kann die Induktivität ausfallen. Manche Konstantstromquellen kommen mit 220uH aus, also wenn ich von 1kHz auf 5 z.B. gehe, dann schwingt der Strom mit einem fünftel der Amplitude.
Also es reicht, sonst wird am PWM angepasst. Aber das mit dem Mosfet ist ne gute idee. Ich denk halt noch etwas in Schulmustern mit npn und pnp...
Aber Wie kannn ich am besten die Spannung über den 510mOhm widerständen messen?

[Edblum]

Schön dieser Breitbildbeitrag, kaum zu lesen ohne links und rechts zu scrollen. Bitte mach deine Bilder kleiner oder "Downloadbar". Nachfolgende Beiträge sind jetzt auch "Breitbild".

MfG

Ed

[s.o.]

Poste doch mal bitte einen Link zu der Spule... Irgendwie bin ich noch nicht ganz überzeugt... Ich habe mich heute nacht bei der Spule verlesen, ich dachte du meinst uHenry, nicht mHenry. Aber poste doch einfach mal den Link zu der Spule... WIe gesagt, ich bin aber auch nicht der Schaltreglerexperte.

[WarChild]

Ich hoffe das mit dem Bild genügt so. Hab einen Widescreen, da fällt einem so etwas gar nicht auf.

Der Link für die Induktivität:
http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=444;GROUP=B513;GROUPID=3180;ARTICLE= 1119;START=0;SORT=user;OFFSET=50;SID=27q9f2SawQARs AAEtoVVc51a38a6607b1e60ad8270993cef14ddd
Allerdings fällt mir erst jetzt auf, da da rated I 60mA und DC Resistanca max 58 Ohm steht. wenn die spule tatsächlich einen 58 Ohm innenwiderstand und maximal 60mA verträgt, dann hab ich ein kleines Problem.

Ich glaube so etwas wäre eher angebracht. Eine Powerspule mit ferritkern.
http://www.reichelt.de/?;ACTION=3;LA=2;GROUP=B517;GROUPID=3709;ARTICLE=73 181;START=0;SORT=user;OFFSET=50;SID=27q9f2SawQARsA AEtoVVc51a38a6607b1e60ad8270993cef14ddd

[WarChild]

hmmmm. Um mit den 220µH 11P Festinduktivitäten (700mA 0.32Ohm) von Reichelt einen einigermaßen konstanten Stom hinzubekommen muss ich in der PWM frequenz schon auf 100kHz erhöhen. das ist nur 40 mal langsamer als der geplante interne 4 Mhz Takt. Kennt Ihr eine etwas größer induktivität? Zumindest 1mH sollten es sein und natürlich ein Innenwiderstand unter 0,25 Ohm mit maximal 1A Belastbarkeit? Die Problematik hatte ich bei der Planung meiner Schaltung total verdrängt.


mfg WarChild

So eine Drossel wäre ganz in ordnung. Allerdings müsst ich die wohl selbst wickeln. :-(
http://www.nkl-emv.de/specialoffer/030306-5.1.pdf

[s.o.]

Ja, du hast ein Problem. Schau dir mal die MESC bei reichelt an, oder gleich die 77A, und wähle eine kleinere Induktivität. Ich wähle normalerweiße 100µ.
Les' dir mal folgendes druch:
http://www.sprut.de/electronic/switch/schalt.html
Für die Hilfe zur Dimensionierung, aber so krass wie der musst du es aber nicht nehmen...
http://www.sprut.de/electronic/switch/up_opt/up_opt.htm

[Gock]

Diese PWM ansich ist noch keine Regelung, sondern nur eine Steuerung. Um wirklich zu regeln, müsstest Du, wie Du ja auch willst, den Strom messen und reagieren. Um die Spannung am Shunt zu erhahlten, kannst Du einen µC mit differentiellen ADC benutzen, zB Mega32. Dann kannst Du diese verwenden, um nachzuregeln.
Ganzz nebenbei wird das auch nötig sein, denn Deine Schaltung ist äußerst instabil und stark abhängig von verschiedenen Faktoren, zB Spannungsschwankungen (hast Du immer genau 7,4V), Innenwiderstand der Quellen, R der Zuleitungen usw. Das alles berücksichtigt Deine Simulation vermutlich nicht.
Variiere doch mal ein paar der Parameter, zB 7V statt 7,4 und installiere mal einen Reiehenwiderstand von 0,1-0,5Ohm als Innenwiderstand. Wie ändern sich die Stromwerte?
Gruß

[WarChild]

Zwischenbericht:

Ich habe nun den Frontscheinwerfer Fertig gestellt und das Gehäuse für den Lipo-Akku, den Controller, die Konstantstromquellen und die Alarmanlage besorgt. (vlt. bau ich auch noch einen Elektroschocker ein)
Ich habe mit traditionellen Vorwiderständen erste Tests gemacht und ein kurzes Video erstellt.
Hier der
LINK: (http://www.youtube.com/watch?v=XtJvVqR2KRM)

[flash width=425 height=350 loop=false:232f23b0a9]http://www.youtube.com/v/XtJvVqR2KRM[/flash:232f23b0a9]

Wenn die Schalter usw im Gehäuse verbaut sind muss ich mal nach einer geeigneten Induktivität für die Konstantstromquelle suchen.

mfg WarChild

[avion23]

L-PISR bei reichelt als Spule.

[WarChild]

Hab jetzt meine eigenen Spulen gewickelt. Bei 40 Wicklungen von 0,78mm² Kupferlackdraht um einen 27mm Ferritring habe ich immerhin 5,7mH erreichen können und das bei geringen 30mOhm. Damit sollte ich auch bei geringer PWM frequenz einen schön konstanten Strom hinbekommen.

@Avion
Die spule mit 680uH verträgt zwar 1,2A, aber die hat 1,1 Ohm RDC das wäre zusätzlich 1W verlust pro scheinwerfer, also bei 7W für die Leuchtmittel 2W für die Spulen 1W für die beiden MEsswiderstände, und schon ist es unwesentlich effektiver als Halogenstrahler. Daher meine eigenen Spulen, sind zwar 50% größer, aer fast 10 mal Leistungstärker.


mfg WarChild

[Gock]

Die Lampe ist im Vergleich zur Halogenlampe erfrischend hell.
Die Schaltung ist ja auch nicht schlecht, aber: Eine niedrige PWM Frequenz sorgt immer für relativ große Schwankungen. Der Strommittelwert stimmt dann zwar, aber unter den Spitzen leidet die LED mit dem Ergebnis, dass ihre Lebensdauer schrumpft.
Whält man hingegen die Spitzen als Maxwert, erreicht sie nicht ihre optimale Helligkeit. Wie weit man das mit dem bloßen Auge erkennt ist eine andere Frage.
Ein "schön konstanter Strom" ist für mich aber was anderes.
Ein C über die LED würde deren Strom zusätzlich etwas glätten.
Ich schlage eine Messung des Stroms mit einem Oszi am lebenden Objekt vor, in kaltem Zustand der LED und im heißen jeweils mit vollen und leeren Akkus.
Die Unterschiede dürften deutlich erkennbar sein. Würde mich wirklich mal interessieren.
Mit einer Regelung könntest Du eine sinkende Eingangsspannung in gewissen Grenzen kompensieren.
Gruß

[WarChild]

also der tip mit dem Elko parallel zur Diode ist mäßig. Der strom wird nicht geglättet. Wenn ich 47uF nehme kann ich bei meiner PWM frequenz von 10kHz einigermaßen den aperiodischen grenzfall erreichen. Der Sollstrom wird in minimaler Zeit erreicht. Wählt man jedoch die Kapazität größer, so kommt es zu Überschwingern, die die Diode killen könnten. Da ich die beiden Spulen noch genau nachmessen muss werden die die Elkos nur mit pads vorgesehen und später wenn die Steuerung läuft integriert. Sonst könnte ich womöglich meine fest im Gehäuse verbauten dioden schrotten.
mein letztes problem bleibt die Messung des stromes anhand der spannung. Wenn ich zum zeitpunkt, wenn der Mosfet Leitet messe, dann erhalte ich genau die spannung über dem shunt (0,5Ohm max 1A = 0,5V bei 10 Bit ca. 102 Schritte Auflösung). Sonst die 7,4V da der Mosfet sperrt. kann man den adc irgendwie mit der PWM erzeugung synchronisieren? Hab noch nie mit eigenen ADC funktionen gearbeitet. Nur mit einer fertigen LIB.

Hier ist direkt über den shunts gemessen worden, sonst bestehtdas signal nur aus einer flanke der draiecke und haut dann nach 7,4V ab. die restwelligkeit beträgt man gerade 10mA. bei 10kHz unsichtbar und m.E. ungefährlich für die dioden.

mfg WarChild

[steg14]

Du willst doch sicher den Strommittelwert messen. Also ein Integrierglied aus R und C vor den ADC schalten.

Ich glaube deine Ursprungsfrage wurde noch nicht beantwortet. Du schreibst 0,5V Spannungsfall für die Strommessung. Dann kannst du den R zwischen Schalttransistor und Masse schalten und hast so den Bezugspunkt Masse. Der Transistor schaltet (je nach Typ) immer noch zuverlässig.

[avion23]

Der Thread ist kaum zu lesen. Deswegen nur kurze Antwort.

Erstmal solltest du deinen Wandler berechnen -> http://schmidt-walter.eit.h-da.de/smps/smps.html
Ich meine, das script berechnet auf 40% Restwelligkeit. Einen Kondensator brauchst du eigentlich nicht, die Restwelligkeit ist sogar förderlich.

Zweitens würde ich dei Frequenz höher setzen. 10kHz sind viel zu wenig. 50 - 250kHz sind eine nette Region. Dann kannst du auch kleinere Spulen benutzen.

Drittens: n-fets mit treiber ansteuern. Nein, die atmels haben keinen integrierten Treiber. Gegentaktstufe aus pnp npn verwenden.

Viertens die Strommessung. Lowside messen ist einfacher. Also den Shunt mit einer seite aus GND setzen. An der anderen Seite den wandler. Der Shunt sollte möglichst klein sein. Deswegen besser opamp benutzen. Die attiny / atmegas haben oft einen 20x / 200x differentiellen adc integriert, also brauchst du keinen externen opamp. Zusammen mit der internen bandgap referenz von 1.1V ergibt das einen sehr kleinen shunt.
Falls lowside nicht möglich ist das Signal mit 1k / 10k widerständen auskoppeln. Das ist _nicht_ nett. Kann man aber machen.
Das Signal nicht direkt weiterverwenden. Ich mache gerne 100nF "Angst"-Kondensatoren vor die ADCs. Intern nochmal mitteln über 4bit o.ä. Durch das Rauschen wird die Auflösung geringer, mit oversampling bekommt man wieder etwas vernünftiges. Regelkreis muss ja nicht schnell sein.

Wegen dem ADC synchronisieren: Schau mal nach ADC Trigger sources im Datenblatt. Das kannst du je nach avr auf den timer overflow synchronisieren.

Ganz allgemein: Ich baue Dinge aus so wenig Bauteilen wie möglich. KISS. Jedes Bauteil kostet Platz, muss eingebaut werden und kann potentiell nicht funktionieren.
Dein Schaltplan sollte sauberer sein. Normal links Eingang, rechts Ausgang. Oben Vcc, unten Gnd. Keine kreuzenden Verbindungen.

[WarChild]

Ich habe das mal von dem Skript berechnen lassen. Der sieht bei einem maximalen Strom von 1A eine Restwelligkeit von 0,4A vor, also 40%. Das ist doch Wahnsinn. Wenn der Strom so stark schwankt, bleibt meine Cree nicht lange am leben. Selbst bei 0,7A sind es immernoch 0,28A.

Mein Controller läuft aus Stromspargründen bei 1-4MHz mal sehen wieviel ich letztendlich nehmen muss. Die meißte Zeit verbringt die anlage nämlich mit der Überwachung der Alarmsensoren und der Überwachung der Batteriespannung. Nebenbei steuert der Controller auch die Stromquellen, wenn ich mal Licht brauche.

Um den Strom einigermaßen gut einstellen zu können wünsche ich mir eine Auflösung des Duty Cycles von 100-200 Schritten. Bei 1Mhz CPU frequenz bleibt bei einer Auflösung von 100 Schritten maximal eine PWM frequenz von 10kHz. Der Relevante Bereich zum einstellen des Stromes liegt Blöderweise ganau in der Nähe der 50%. Wenn ich ihn bei 4MHz betreibe könnte ich bei 200 Schritten Auflösung immernoch 20kHz erreichen. Dies ist auch mein angestrebtes Ziel. Die dicken Spulen habe ich ja schon und die Restwelligkeit beträgt vorraussichtlich 20mA, was m.E. wesentlich vernünftiger klingt.

Die Hardare ist jetzt aber soweit fertig. Die ADCs habe ich jetzt mit 100nF ausgekoppelt.
Mal sehen, ob ich das in den nächsten Tagen zum laufen bekomme, aber am 9. habe ich erstmal Matheprüfung, also kann es vlt. auch etwas schleifen.

mfg WarChild

[WarChild]

So, die PWMs für die stromquellen laufen. Taster sind entprellt und die Uhr Funktioniert auch schon.
Der Sirenen PWM läuft auch, aber anscheinend habe ich das induktive bauteil aus der conrad sirene falsch angeschlossen, da der transitor trotz anliegendem signal nicht schaltet.

Die Stromquellen liefern jetzt ungeregelt 1mA bis 1A (dort habe ich das maximum für den duty cycle gesetzt. (58%)

Fehlt noch die Strommessung via ADC und eine gegeignete Zustantsübergangstruktur.

hier ein paar bilder:

[021aet04]

Schaut gut aus. Warum hast du die Leitungen zu den Schaltern so lange gelassen? Hast du auf der Platine ein Experimentierfeld (Lötpads ohne zuleitung)?

[WarChild]

Die Leitungen sind so lang, damit ich sie auf keinen fall zu kurz habe, abschneiden kann man die immer nur einmal. Und da meine HONG KONG Lipos noch nicht da sind ist das noch nicht die endgültige verdrahtung. Mal sehen, wie die dicken LIPO leitungen sich da durch zwengen lassen.
Und du hast recht, da ist links ein lochrasterbereich für eventuelle erweiterungen wie z.b. mein elektroschocker, um auch hartnäckige Diebe abzuwehren. Der geht aber nicht sofort an, sondern erst nach einminütiger merhfacher auslösung des vibrationssensors. Etwas platz für nen kleinen schocker travo ist unter der platine neben dem fach für den AKKu auch noch.
mfg Warchild

[WarChild]

Alles Läuft jetzt.

Ich musste die Batteriespannung vor der Schottkydiode noch mit 100nF stabilisieren, und die Schaltung von Conrad war bullshit, in jeder Sprachversion des Sirenenenbaustein war ein anderer Schaltplan. Letztendich funktioniert der Sirenentreiber mir einem kleinen Travo, im hochspannungsbetrieb. Der macht aus 5V geschmeidige 160V, dann macht der Piezo Lautsprecher auch richtig krach.
Es Funktioniert auch schon der grobe Programmablauf.

Aber nach wie vor muss ich noch an den ADC Messungen pfeilen. Ist die Schaltung mit den 100nF in Reihe vor den ADC eingängen so korrekt, oder sollte ich die lieber mit 100nF gegen Masse stabilisieren?

Ein Video folgt in kürze.

mfg WarChild

[WarChild]

Resumee:
Nun ist alles umgesetzt. Die Strommessung ist mit den PWMs synchronisiert und die Zustandsübergangsfunktionen wurden sicher getestet. hier ein kleines Video, dass alles zusammenfasst.

[flash width=425 height=350 loop=false:96b7c6f52e]http://www.youtube.com/v/9vbUa1HLlHg[/flash:96b7c6f52e]

mfg WarChild

[steg14]

einiges verstehe ich nicht:

1. normale LED werden gepulst um eine höhere Helligkeit zu erreichen. Ist das bei diesen nicht so?

2. die Messung über den ADC-Eingang erfolgt über einen Kondensator (C9). Versteh ich gar nicht.

3. Die Messung wurde mit dem PWM synchronisiert (messen wenn Q1 ON). Zu welchem Zeitpunkt wird gemessen - weil der Strom durch L ja ansteigt?

4. Wenn nur gemessen wird bei Q1=ON. Warum hängt dann die Freilaufdiode zwischen RM1 und Q1? Wäre es nicht besser sie über RM1 anzuschliessen?

Da der Schaltplan für mich etwas schwer zu lesen war habe ich eine kleine skizze angehängt. Hoffe es ist so richtig.

[WarChild]

Ja mir waren noch zwei fehler im Schaltplan unterlaufen, der ADC misst genau wie bei dir vor dem Messwiderstand (Anfangs war er versehentlich vor dem FET geschaltet und konnte logischerweise nur Masse messen) der Kondensator Q9 ist nun parallel zum ADC gegen Masse geschaltet.

Zum Thema Messwiderstand: er misst wenn Q1 on ist, sodass ich als Bezugspotential Masse habe. Kann sein, dass ich die Verlustleistung vermindern kann, indem ich den Messwiderstand aus dem Freilaufstromkreis herausnehme, aber ich bin halt kein Schaltungsexperte, musste ich mal simulieren um es zu probieren.
Bei Duty cycles unter 50% (0-0,4A) gibt es das Problem des Lückenden Stromes, sodass ich im Anschaltzeitpunkt immer 0V messe. Der Strom steigt an, fällt nach dem abschalten wieder auf 0 und dann wenn wieder angeschaltet wird, dann misst er und zwar 0V. es ist probematisch, ideal wäre es kurz vorm abschalten zu messen, aber ich habe jetzt vor einfach ohne Strommessung auszukommen und die Leistung am Ausgang einzustellen. Ich ersetze die LED durch ein paar lineare gleichungen, die inneren verluste ebenfalls und dann berechne ich die leistung an der diode anhang der momentanen Batteriespannung und dem duty-cycle.

Alternativ jetzt wo ich mich intensiver mit den ADCs beschäftigt habe, hab ich gesehen, dass er auch zwei relative Messungen ausführen kann, dann kann man auch über einen ganzen Schaltzyklus integrieren und den effektiven Strom berechnen. Naja schreit halt alles nach einer Version 2.
Aber zum Thema gepulste Dioden: Das sind Hochleistungs LEDs, die bekommen am besten 1A Gleichstrom und gute Kühlung um maximale Leistung zu erziehen.
Ein gepulster Strom würde sie wahrscheinlich zerstören oder die Lebensdauer verringern. Das kann man mit kleinen ultrahellen LEDs machen um die etwas zu tunen, aber bitte nicht im Hochleistungsbreich.

[PICture]

Hallo!

@ WarChild

Ich versuche deine Fragen so weit ich kann zu beantworten.

1. Alle LEDs werden gepulst um sie zu dimmen. Höchere Helligkeit ist ohne die LED zu zerstören bzw. ihr Lebensdauer zu verringern nicht möglich.

2. Da der ADC nur DC verarbeitet, gehöhrt der Kondensator C9 weg.

3. Die Spule L gehöhr ebenfalls weg, da der Strom durch LED sollte schlagartig an- und ausgeschaltet werden.

4. Wenn die L nicht mehr gibt, entfällt die Freilaufdiode D1.

Was von der Schaltung aus deiner Skizze übrig bleibt, habe ich im Code skizziert.

MfG
VCC
+
|
\ o
PWM ----->\ Q
\.
o
|
V ->
-
|
+-----> ADC
|
.-.
| |R (Shunt)
| |
'-'
|
===
GND

(created by AACircuit v1.28.6 beta 04/19/05 www.tech-chat.de)

[steg14]

Die prinzipielle Frage lautet doch wie sollte der Strom durch die LEDs aussehen um maximale Helligkeit zu erhalten ohne die LED zu zerstören?

Was PICture beschreibt ist eine PWM.
Was WarChild will ist ein Step-Down-Wandler mit konstantem Gleichstrom

ich kenne die verwendeten LEDs nicht (Typ und Datenblatt wären hilfreich)

Wann ist die LED heller bei 1A DC oder
bei 2A Rechteck 50%

[PICture]

Hallo steg!

Sorry, aber in meinem Beitrag habe ich mich ausschliesslich auf den Fragen von WarChild konzentriert und versucht sie zu beantworten. Ich habe mich nicht bemüht zu erkennen, was der WarChild eigentlich will... :)

MfG

[oberallgeier]

... Wann ist die LED heller bei 1A DC oder bei 2A Rechteck 50%Das ist doch mal ne hübsch verfängliche Frage. Natürlich ist die LED bei 2A heller, vorausgesetzt sie hält die 2A aus. Blos - wir merken das (meist) garnicht, wenn nur die PWM schnell genug ist. Bei ner PWM mit 1sec duty cycle und 1 sec Ruhe sollten wir das aber schon mitkriegen (sogar ich, mit meiner altersgemäß recht gemütlichen Adaptation - die der Netzhaut, nicht die der Iris).

[steg14]

Zur Frage: Wann ist die LED heller bei 1A DC oder bei 2A Rechteck 50%?

Also ich gehe mal von 1000Hz aus wie im Datenblatt vorgeschlagen

Beispiel:
Die LED erreicht bei 350mA 100% Lichtstrom (100 lm)
Bei 700mA 170% Lichtstrom also 170 lm

Eigentlich wäre es demnach wohl besser konstant 350mA zu fahren statt 700mA bei 50% duty cycle (was ja dem gleichen Energieverbrauch entspricht)

Aber unser Auge ist kein lineares Bauteil. Bei größeren Entfernungen reicht wohl die Empfindlichkeit des Auges nicht mehr aus, das gepulste Licht spricht das Auge aber immer noch an. Ich bin kein Biologe aber so stelle ich es mir vor. Sonst würde das Pulsen z.B. bei meinen Solargartenlampen keinen Sinn machen.

[PICture]

Bei Gartenlampen sind meistens weiße LEDs, die um 3V in Flußrichtung brauchen um überhaupt zu leuchten. Der Akku der drinnen ist hat aber nur ca. 1,2 V. Das Pulsen ist eine Folge der Funktion des Aufwährtswandlers (step-up), der die Spannung des Akkus für die LEDs erhöht (z.B. PR4403).

MfG

[steg14]

@PICture: Du solltest deine Gartenlampen nicht für 3,50€ bei Ebay bestellen :)

Habs gerade mit normalen LED superhell getestet:
Bei 30% Pulszeit und 20mA ist die LED so hell wie bei 10mA DC.
Bei 50% (also gleicher Leistungsaufnahme) ist sie deutlich heller.

Wie gesagt, daß es so ist wusste ich, die korrekte Erklärung habe ich nicht.
Es ist übrigens auch bei guten Fahrradleuchten so, daß gepulst wird (kein Step-up) da die LED-Kennlinien keine Erklärung bieten, vermute ich die Ursache in der Augenkennlinie.
Vielleicht kanns jemand erklären - ich hasse diese Ungewissheit :-k

[PICture]

Hallo!

@ steg14

Ich habe meine Sollarzelle für ganze 5 € bei "Teddy" gekauft um eBay-Versandkosten zu sparen...:)

Aus dem "Kunstoffstein" habe ich noch den 850 mAh Ni-MH Akku rausgenommen, die weiße Led ausgerissen und ihn in die Mülltonne geworfen. Weil die LED bei 1,2 V nicht leuchten wollte, habe ich gedacht, dass im "Stein" ein step-up Wandler sein müsste, weiß ich aber nicht ob´s stimmt...O:)

MfG

[steg14]

@PICture: du hast Recht. Ich habe gerade eine billige Solarleuchte geöffnet. (Ich musste leider warten bis es dunkel ist). Dort ist ein simpler Step-up-Wandler drin arbeitet mit 100kHz. Die LED (3V) wird direkt ohne Vorwiderstand betrieben. Die beiden Akkus haben 2,4V.

[PICture]

@ steg 14

Vielen Dank für Bestätigung meiner Vermutung, da der "Stein" so schnell in die Mülltone geflogen ist, dass ich es nicht geschafft habe, zu sehen, was da drin ist... :)

MfG