Geschikte voeding

[Rene2322]

Ik ben bezig met een 4-kanaals dimbare ledverlichting voor m'n aquarium.

Dit doe ik op basis van een buck converter. Ik wil een enigszins zuinige schakeling maken. Spanning beperken door weerstanden is dan niet gewenst. De buck converter (mits componenten goed gekozen) zou stukken efficiënter zijn.

Als ik me niet vergis mag ik een dergelijk buck converter circuit, gescheiden door diodes, in meervoud parallel aan een voeding hangen. Een microcontroller verzorgd dan de PWM-stuurstroom/spanning.

Ik maak gebruik van Cree-leds (XT-E) met een typical spanning van 2,85V, 350 mA (max 1,5A). Hiervan wil ik er tussen de 24 en de 50 gebruiken.

Ik mis wat kennis en ervaring en doe m'n best om deze tekortkomingen goed te maken door veel te lezen. Toch heb ik een vraag en ik hoop dat iemand mij, lichtelijk onderbouwd, kan antwoorden...

Volgens mij mag ik zeggen dat een dergelijk lampje een weerstand heeft van U/I=R --> 2,85/0,350=8,14 Ohm. En dat ik een schakeling met 1 lampje maximaal 12V met PWM mag voeren omdat de piekstroom dan tegen de 1,5A zit.

Verder kan ik met een 12V stroombron (mits voldoende vermogen) maximaal 4 lampjes in serie sturen.

Mijn regelcomponenten (PIC, RTC, etc) zullen ook stroom nodig hebben. Dit zal ongetwijfeld lager zijn dan 12V en dus middels regulatoren worden verkregen.

Als deze 3 uitgangspunten waar zijn. Wat is dan wijsheid.

1. Zorgen voor een 12V 100W stroombron. 6 strings van 4 ledjes.
2. Zorgen voor een 12V 100W stroombron, 12V versterken naar bijv. 48V (step up converter?), strings van 16 ledjes toepassen.
3. Zorgen voor een voeding met hoger voltage.

En naar wat voor type stroombron zou ik moeten kijken. Zou een blokadapter hier geschikt voor zijn.

bvd voor de input,
René

[Sandertje03]

Wat je dus wilt is 4 groepen LED dimmer die je met 350mA moet aansturen. Dit wil je doen op basis van PWM gestuurd door een PIC.

Eigelijk wil je zoiets maken:
http://www.eldoled.com/powerdrive#
is een LEDdriver voor 4x 350mA. kan aangestuurd worden door 0-10V, DMX, dali. input is 12-32 volt.

Is 24 tot 50 van die cree niet erg veel? met 24 cree leds kan ik een warenhuis stelling pad van 15 meter lang, 2 meter breed en 12 meter hoog voorzien van voldoende verlichting.
Als je te veel licht heb wordt je laagste dimstand (1%) nog te fel om naar te kijken.


Als je zonder weerstanden wilt gaan werken moet je dus een stroom gestuurde driver maken.

[SA007]

Mm, ik zou gewoon voor de 6 strings van 4 leds gaan, het verlies is niet heel erg groot, je verliest maar 0.0735W per string, dat kan je met een simpel weerstandje het beste doen, met een regelaar gaat dat niet echt verbeteren.

Wel rekening houden met het schakelen, er is maar 0.6V 'over' en dat geeft niet veel ruimte.

[Rene2322]

Sandertje03 schreef op vrijdag 28 september 2012 @ 23:00:
Wat je dus wilt is 4 groepen LED dimmer die je met 350mA moet aansturen. Dit wil je doen op basis van PWM gestuurd door een PIC.

Eigelijk wil je zoiets maken:
http://www.eldoled.com/powerdrive#
is een LEDdriver voor 4x 350mA. kan aangestuurd worden door 0-10V, DMX, dali. input is 12-32 volt.

Is 24 tot 50 van die cree niet erg veel? met 24 cree leds kan ik een warenhuis stelling pad van 15 meter lang, 2 meter breed en 12 meter hoog voorzien van voldoende verlichting.
Als je te veel licht heb wordt je laagste dimstand (1%) nog te fel om naar te kijken.


Als je zonder weerstanden wilt gaan werken moet je dus een stroom gestuurde driver maken.

Het is ook niet bedoeld als leeslampje voor de vissen. Het is een benadering (lees: fractie) van de hoeveelheid licht die op een natuurlijk rif valt. Het is onder andere bedoeld om fotosynthese mogelijk te maken.

Als ik de doorgewinterde aquariaan moet geloven zit ik nog zwaar aan de zuinige kant.

Omdat dit een proefje is voor een toekomstige grotere versie wil ik wel een beetje om het stroomverbruik denken. Ik vind het al erg genoeg dat ik 12 uur per dag voor de hobby een paar honderd watt aan heb staan. Het doel is dan ook licht krijgen, geen warmte. Vandaar ook dat ik de voorkeur heb voor een stroom-gestuurde driver. Dit lijkt mogelijk met een PWM signaal. Een terugkoppeling in dit systeem lijkt me ook niet onverstandig.

Wat ik me dus afvraag bij het zien van de diverse schema's op internet: mag ik een dergelijk schakeling meerdere keren parallel gebruiken op een voeding. Mag ik dit zien als iedere andere parallelschakeling, of beïnvloeden de schakelingen elkaar en moet k de boel afschermen met extra diodes en bijkomende spanningsvallen.

Daarnaast zoek ik naar een type voeding dat, naast een beetje zuinig, ook bedrijfszeker is bij 24/7 gebruik.

[Infant]

Rene2322 schreef op vrijdag 28 september 2012 @ 22:05:
Als ik me niet vergis mag ik een dergelijk buck converter circuit, gescheiden door diodes, in meervoud parallel aan een voeding hangen. Een microcontroller verzorgd dan de PWM-stuurstroom/spanning.

Dat mag, en buck converters mag je ook zonder extra diodes parallel zetten, want die zitter er al in.

Volgens mij mag ik zeggen dat een dergelijk lampje een weerstand heeft van U/I=R --> 2,85/0,350=8,14 Ohm.

Dat mag je zeggen, maar het is fout. Als je naar de datasheet kijkt, en je bekijkt de Forward Current/ Foward Voltage kromme, dan kun je zien dat de weerstand tussen de oneindig en c.a. 2 Ohm kan varieren, afhankelijk van de spanning of stroom die je er op los laat.

En dat ik een schakeling met 1 lampje maximaal 12V met PWM mag voeren omdat de piekstroom dan tegen de 1,5A zit.

Een schakeling, met een lampje, mag je voeden wat je wilt (benzine, who cares), zolang er maar niet meer dan ~3.3V of 1.5A over resp. door het lampje gaat.

Verder kan ik met een 12V stroombron (mits voldoende vermogen) maximaal 4 lampjes in serie sturen.

Een 12V stroombron kun je niet zeggen. Een stroombron druk je in Amperes uit, een stroombron regelt stroom. Een spanningsbron regelt spanning.
Een geschakelde voeding, zoals die in een PC, regelt spanning. En je hebt Led voedingen, die stroom regelen.

Als je 4 identieke leds hebt, ze in serie zet, en er vervolgens een 12V voeding op zet, dan zou er 3V over elk ledje staan.

Als wij de datasheet mogen geloven, hoort daar een stroom van 600mA bij.

Wat is dan wijsheid.

Elk ledje individueel voeden, door een regelbare die-temperatuur afhankelijke voeding.

Helaas bestaat dit niet.

Op zich is 12V op een string van 4 stuks prima, zolang ze niet boven de 70-80 graden C komen.

[real[B]art]

Rene2322 schreef op zaterdag 29 september 2012 @ 11:33:
Het is ook niet bedoeld als leeslampje voor de vissen. Het is een benadering (lees: fractie) van de hoeveelheid licht die op een natuurlijk rif valt. Het is onder andere bedoeld om fotosynthese mogelijk te maken.

Heb je al rekening gehouden met het feit dat de golflengte van het licht ook van invloed is? Zie onder andere http://edepot.wur.nl/205198.
Dat is wellicht iets om ook rekening mee te houden met het oog op de efficiëntie; je kunt nog zo een efficiënte voeding en verlichting hebben, als de geproduceerde golflengte(s) slecht bruikbaar zijn is het rendement uiteinelijk nog steeds waardeloos.

[Ploink]

Infant schreef op zaterdag 29 september 2012 @ 14:54:
Als je 4 identieke leds hebt, ze in serie zet, en er vervolgens een 12V voeding op zet, dan zou er 3V over elk ledje staan.

Als wij de datasheet mogen geloven, hoort daar een stroom van 600mA bij.

Toch zou ik nooit een spanningsbron gebruiken om leds te voeden. De benodigde spanning voor een led varieert per type, per productiebatch, met de temperatuur en met de leeftijd van de led.

Zelfs als je de spanning precies afregelt om de juiste stroom te krijgen, dan warmen de leds op en dan neemt de stroom toe en dan worden de leds nog warmer... en na verloop van tijd neemt de stroom nog wat verder toe omdat de stroom/spaning curve nog iets verandert bij veroudering.
Ik weet dit uit ervaring want ik moest toen steeds de spanningsbron afregelen om te voorkomen dat de stroom te hoog opliep.

Je moet dus een stroombron gebruiken, of anders een spanningsbron met een weerstand om de stroom te begrenzen. Als je een weerstand gebruikt, dan zou ik 10-25% van de spanning in reserve houden over de weestand, afhankelijk van hoe nauwkeurig de spanningsbron is.

[Infant]

Voor de serie schakeling is een stroombron nog beter inderdaad. Dus een voeding die ergens tussen de 350mA - 1.5A kan regelen.

Het wordt overal verkocht, en heet een constant current led driver. De uitgangs spanning is meestal de maximale die ze kunnen uitsturen, en moet in OP's geval meer dan 12V zijn.

Zoiets bijvoorbeeld.

[Ploink]

real[B]art schreef op zondag 30 september 2012 @ 12:05:
[...]

Heb je al rekening gehouden met het feit dat de golflengte van het licht ook van invloed is? Zie onder andere http://edepot.wur.nl/205198.
Dat is wellicht iets om ook rekening mee te houden met het oog op de efficiëntie; je kunt nog zo een efficiënte voeding en verlichting hebben, als de geproduceerde golflengte(s) slecht bruikbaar zijn is het rendement uiteinelijk nog steeds waardeloos.

LOL dat artikel is geschreven door ex-collega's van mij

Het is veel complexer dan simpele licht absorptie. Door de lichtkleur aan te passen kun je heel uitgerekte of juist korte gedrongen planten verkrijgen.
Zelfs als de absorbtie optimaal is dan nog is de groei opbrengst minder dan bij een zonlicht spectrum. Dit komt omdat verschillende processen in de plant een verschillende optimale golflengte hebben en daarom zijn 1 of 2 kleuren minder optimaal dan full spectrum zonlicht.

Bovendien speelt de licht penetratie een rol. Juist doordat groen licht minder geabsorbeerd wordt, dringt het wel beter door tot de onderste bladlagen of de onderliggende cel lagen in het blad, waardoor de lichtverdeling over de plant beter is.

Ik denk dat warm of neutraal witte leds misschien nog het beste zijn of anders koelwit in combinatie met dieprode leds van 660nm. Dat laatste is wat betreft opbrengst per watt het beste denk ik.

Dit is een leuk onderwerp, maar ik denk dat TS geen waterkers of zeewier kweekt. Een mooie lichtkleur waar de vissen ook happy mee zijn is goed genoeg.
Misschien dat een mix van koel en warm wit mooi is. Dat geeft een breed spectrum om alle gekleurde visjes goed te zien en de 450nm blauwe component van de koelwitte leds geeft mooie fluorescentie bij sommige vissen en koralen.

[ Voor 11% gewijzigd door Ploink op 30-09-2012 12:58 ]

[Rene2322]

Super al die reacties. Kan ik wat mee. Er is me weer veel duidelijk geworden.
Mocht ik overwegen een cc led driver te gebruiken. Kan ik deze dan nog middels PWM schakelen. De meeste drivers hebben als kenmerk dimbaar, maar ik vraag me dan af of dit een simpele draaiknop is. Ik wil namelijk een voorgeprogrammeerd dag en nachtritme laten lopen.

En over de golflengte van het licht... De Royal Blue leds hebben een golflengte van rond de 450nm. Deze combineer ik met wit (nog niet bekend warm/koud/neutraal) om de boel voor het oog wat te neutraliseren. Een van de redenen dat ik middels PWM wil dimmen is dat de golflengte dan niet verschuift.

[Ploink]

Rene2322 schreef op maandag 01 oktober 2012 @ 08:52:
En over de golflengte van het licht... De Royal Blue leds hebben een golflengte van rond de 450nm. Deze combineer ik met wit (nog niet bekend warm/koud/neutraal) om de boel voor het oog wat te neutraliseren.

Dat zou ik niet doen, witte leds hebben al een 450nm piek.
Een witte led is niets anders dan een royal blue led met een witte fosfor. De kleur hangt af van het type fosfor, de hoeveelheid en de verdeling over de led chip.

Een koelwitte led heeft weinig fosfor en er schijnt nog veel van het blauwe 450nm licht doorheen zodat het een koele blauwige kleur krijgt.

Als je even meekijkt naar de datasheet van Cree XTE op pagina 5, dan zie je deze grafiek.

(let op dat de grafiek relatief is, de piek van elke lijn is op 100% gezet, de intensiteit is dus niet vergelijkbaar)
Hier zie je duidelijk de bijdrage van de royal-blue led chip en het witte fosfor.
Mijn idee is dus warm en koud wit te mengen, zodat je de kleurtemperatuur zelf kan tunen. Eventueel kun je ook UV leds toevoegen voor extra fluorescentie en dan heb je 3 componenten die je met een RGB driver kan aansturen.

Je kan het ook over een andere boeg gooien. Als je royal blue, groen en dieprood (660nm) mengt en balanceert tot wit, dan krijg je een sterke kleurverzadiging en planten worden dan extra fel groen en gekleurde vissen worden ook extra fel van kleur. Ik heb hier experimenten mee gedaan met een camera voor planten en dat ziet er wel cool uit al die felle kleuren

Een van de redenen dat ik middels PWM wil dimmen is dat de golflengte dan niet verschuift.

Let bij PWM dimmen ook op de frequentie. Mensen zien het knipperen niet, maar bijvoorbeeld bijen kunnen een vrij hoge frequentie nog als knipperen waarnemen. Ik heb geen idee hoe dat bij vissen zit en normaal wordt 100Hz TL verlichting gebruikt dus het zal wel meevallen, maar misschien goed om even te onderzoeken.
Energetisch gezien is PWM iets minder efficient dan analoog dimmen.
PWM geeft wel een stabielere kleur zoals je zegt. Met analoog dimmen kun je met een goede driver een dynamisch bereik van 1:100 halen met minimaal kleurverloop.

[Infant]

Energetisch gezien is PWM iets minder efficient dan analoog dimmen.

Please do explain!? Wat bedoel je met analoog dimmen precies?

[Ploink]

Analoog dimmen = de stroom door de led verlagen om te dimmen, maar dus wel die stroom constant houden en niet pulseren ofzo.

PWM (of digitaal) dimmen = heel snel de led aan/uit schakelen waarbij de relatieve periode dat de led aan is kan varieren tussen 0 en 100%. De led knippert dus heel snel als je dimt.

De licht intensiteit is, binnen zekere grenzen, lineair met de stroom door de led. Maar als de stroom toeneemt, dan neemt ook de spanning wat toe doordat de led niet perfect is en een bepaalde serie weerstand heeft. In deze weerstand is het vermogen kwadratisch met de stroom, P=I²R.

Voorbeeld: Als je door een weerstand van 1 ohm 1A stuurt, dan krijg je 1W aan warmte.
Als je pulseert met 50% van de tijd 2A en 50% 0A, dan heb je gemiddeld 1A, maar in de aan periode heb je 4 watt en dus 2 watt gemiddeld.
Als je deze weerstand in serie zet met een ideale/perfecte led, dan heb je in beide gevallen evenveel licht, maar in het laatste geval meer verlies.

Met behulp van de stroom/spanning grafiek in de datasheet kun je dit ook praktisch uitrekenen.

[ Voor 4% gewijzigd door Ploink op 02-10-2012 20:40 ]

[Stoney3K]

Rene2322 schreef op maandag 01 oktober 2012 @ 08:52:
Een van de redenen dat ik middels PWM wil dimmen is dat de golflengte dan niet verschuift.

Hou er even rekening mee: Kleur en golflengte zijn niet altijd hetzelfde.

Als je via PWM en een drietal gekleurde LEDs een mengkleur maakt wordt het niet een golflengte die er 'in het midden' ligt. Het lichtspectrum blijft dan nog altijd 3 pieken van de LED-kleuren (~450nm, 540nm, 650nm) die bij elkaar voor het oog een mengkleur maken.

Planten hebben voor fotosynthese alleen vaak een andere golflengte nodig, er zijn weinig planten die 'getuned' zijn op een kleur die precies door je LED wordt gemaakt. Dat kun je opvangen door er ook witte LEDs tussen te hangen die een breed kleurspectrum uitstralen, en dan de kleur alleen voor het oog te balanceren met de gekleurde LEDs.

Als het alleen om een dag-nachtcyclus gaat (of om de seizoenen), dan zou ik er zelf ook voor kiezen om te dimmen tussen 'warm wit' en 'koud wit' als kleuren in de LEDs.

Overigens is de golflengte-verschuiving van een LED als gevolg van variatie in stroom/temperatuur in verhouding wel te verwaarlozen hier.

Ploink schreef op dinsdag 02 oktober 2012 @ 13:40:
[...]
Energetisch gezien is PWM iets minder efficient dan analoog dimmen.

Dit is dus pertinent niet waar: Bij PWM verstook je misschien wel nét iets meer vermogen door je LED en voorschakelweerstand, maar als je analoog gaat dimmen door de stroom te begrenzen met een transistor, dan zal die transistor voor een groot deel van de tijd in zijn lineaire gebied staan als een soort regelbare weerstand. Dan loop je hem dus bewust warm te stoken, om de stroom in je LEDs te begrenzen.

Bij het dimmen via PWM staan je transistoren altijd helemaal dicht of plankgas open, en dat is allebei een werkgebied waar ze bijna geen vermogen verstoken. Dat is ook de reden waarom schakelende voedingen (AC/DC-DC converters) tegenwoordig bijna 95% aan rendement voor elkaar krijgen.

[ Voor 32% gewijzigd door Stoney3K op 02-10-2012 21:48 ]

[Ploink]

Stoney3K schreef op dinsdag 02 oktober 2012 @ 21:42:
Planten hebben voor fotosynthese alleen vaak een andere golflengte nodig, er zijn weinig planten die 'getuned' zijn op een kleur die precies door je LED wordt gemaakt. Dat kun je opvangen door er ook witte LEDs tussen te hangen die een breed kleurspectrum uitstralen, en dan de kleur alleen voor het oog te balanceren met de gekleurde LEDs.

Als je royal-blue (450) en deepred (660) gebruikt, dan zit je exact op de absorbtie pieken van het chlorophyll en de licht absorbtie van de plant is dan maximaal. Toevallig is het ook zo dat die leds energetisch het meest efficient zijn (in fotonen/watt), beter dan gewoon blauw en rood.
Dit volgde uit het onderzoek dat we destijds samen met philips horticultural lighting deden, van wie we ook de eerste samples van de 660nm leds kregen (van Philips-Lumileds) om experimenten mee te doen.

Plantfysiologisch gezien is full spectrum zonlicht altijd beter, maar die twee kleuren zijn al goed genoeg voor de meeste toepassingen. Groen erbij om een visueel wit te maken is alleen maar beter, al zijn groene leds niet efficient. (dit wordt in gewone verlichting echter gecompenseerd doordat ons oog veel gevoeliger is voor groen)

Dit is dus pertinent niet waar: Bij PWM verstook je misschien wel nét iets meer vermogen door je LED en
voorschakelweerstand, maar als je analoog gaat dimmen door de stroom te begrenzen met een transistor, dan zal die transistor voor een groot deel van de tijd in zijn lineaire gebied staan als een soort regelbare weerstand. Dan loop je hem dus bewust warm te stoken, om de stroom in je LEDs te begrenzen.

Bij het dimmen via PWM staan je transistoren altijd helemaal dicht of plankgas open, en dat is allebei een werkgebied waar ze bijna geen vermogen verstoken. Dat is ook de reden waarom schakelende voedingen (AC/DC-DC converters) tegenwoordig bijna 95% aan rendement voor elkaar krijgen.

Dat is pertinent niet waar dat het pertinent niet waar is!
Je zegt het zelf al "Bij PWM verstook je misschien wel nét iets meer vermogen door je LED .." en ik had het alleen over de led, niet over de driver.
Wat betreft de driver is het sterk afhankelijk van de architectuur hoe efficient die is. PWM of analoog, beiden kunnen heel (in)efficient zijn, maar met analoog kun je de hoogste efficiency bereiken.

Ik denk dat je PWM verwart met het schakelen van de DCDC converter maar dat zijn twee verschillende dingen met heel verschillende frequentie. Zowel PWM als analoog dimmen kun je zowel met lineaire als met een schakelende driver implementeren.

Een goede power led driver IS over het algemeen een DC-DC converter, met dat verschil dat ie een stroom feedback heeft ipv een spanning feedback. Er zijn implementaties die >90% efficient zijn en zowel PWM als analoog kunnen dimmen, of beiden tegelijk. Als voorbeeld noem ik de AP8803 die ik voor mijn laatste project heb gebruikt.

PWM dimmen wordt veel gebruikt omdat het simpeler en goedkoper is. Ik zie vaak dure auto's waarvan je de led achterlichten duidelijk ziet knipperen als ze voorbij zoeven. Ik erger me daar niet alleen aan, maar het is ook gevaarlijker in het verkeer omdat het afleidt en je de snelheid van knipperende verlichting slechter kan inschatten, je ziet alleen een spoor van lichtflitsen.

Overigens is de golflengte-verschuiving van een LED als gevolg van variatie in stroom/temperatuur in verhouding wel te verwaarlozen hier.

Klopt, maar zoals je aangaf zei TS 'golflengte' waar hij 'kleur' bedoelde.
Als je analoog dimt is de driver vaak niet perfect lineair, dat maakt niet uit bij 1 led kleur, maar als je RGB gaat mengen kan de verhouding tussen de drie stromen en dus de mengkleur iets verlopen als je ze gaat dimmen.

[ Voor 6% gewijzigd door Ploink op 02-10-2012 23:10 ]

[Stoney3K]

Ploink schreef op dinsdag 02 oktober 2012 @ 22:50:
[...]
Dat is pertinent niet waar dat het pertinent niet waar is!
Je zegt het zelf al "Bij PWM verstook je misschien wel nét iets meer vermogen door je LED .." en ik had het alleen over de led, niet over de driver.
Wat betreft de driver is het sterk afhankelijk van de architectuur hoe efficient die is. PWM of analoog, beiden kunnen heel (in)efficient zijn, maar met analoog kun je de hoogste efficiency bereiken.

De hoeveelheid vermogen die je (misschien) extra door je LED verstookt is echt maar een fractie. De tijd dat de LED 'aan' is is namelijk in verhouding korter dan de tijd die de LED uit is, en als je over de tijd middelt kom je op precies hetzelfde vermogen uit (door LED én voorschakelweerstand) als wanneer je met een analoge driver gaat dimmen.

Logisch ook, want anders zou het hele dimmen via PWM niet echt veel nut hebben, wel?

Ploink schreef op dinsdag 02 oktober 2012 @ 22:50:
[...]
Ik denk dat je PWM verwart met het schakelen van de DCDC converter maar dat zijn twee verschillende dingen met heel verschillende frequentie. Zowel PWM als analoog dimmen kun je zowel met lineaire als met een schakelende driver implementeren.

Euh, een PWM LED driver is niks anders dan een buck-converter met een LED als belasting hoor. ... dat er nu genoeg slechte Chinese drivers zijn die zo stom zijn om op 50Hz of 100Hz te gaan schakelen in plaats van in de Kilohertzen, doet niks af aan het hele ontwerp.

Bovendien vind ik het een mooi kunstje als je dimmen via PWM met een lineaire driver wil gaan doen, of analoog dimmen met een schakelende driver. (Ik heb het hier dus niet over de aanleverende DC voeding!)

[Infant]

Bovendien vind ik het een mooi kunstje als je dimmen via PWM met een lineaire driver wil gaan doen, of analoog dimmen met een schakelende driver. (Ik heb het hier dus niet over de aanleverende DC voeding!)

Mee eens. Ik denk dat een patentje op zijn plaats is. Wat zullen de audiofielen/boomknuffelaars intens blij met je gaan zijn!

[Ploink]

Stoney3K schreef op woensdag 03 oktober 2012 @ 07:13:
Euh, een PWM LED driver is niks anders dan een buck-converter met een LED als belasting hoor. ...

Nee, het kan eventueel wel een buck converter met een led als belasting zijn EN een PWM input voor modulatie.

dat er nu genoeg slechte Chinese drivers zijn die zo stom zijn om op 50Hz of 100Hz te gaan schakelen in plaats van in de Kilohertzen, doet niks af aan het hele ontwerp.

DAT is nou precies wat PWM dimming is.

Bovendien vind ik het een mooi kunstje als je dimmen via PWM met een lineaire driver wil gaan doen, of analoog dimmen met een schakelende driver. (Ik heb het hier dus niet over de aanleverende DC voeding!)

Je begrijpt duidelijk niet wat ik bedoel, klok en klepel verhaal enzo. Je hebt die AP8803 datasheet niet begrepen of zelfs niet geopend en je levert al commentaar. Misschien begrijp je het als ik de termen even uitleg, het is misschien wat verwarrend:

Schakelende driver = 'switched mode' driver, bijvoorbeeld een buck converter/driver.
Lineaire driver = 'linear driver', bijvoorbeeld met transistor en weerstand.
Dit is hetzelfde als linear power supply vs switched mode power supply.

PWM dimmen is het aansturen van de LED met het PWM signaal van een microcontroller. In 90% van de producten wordt dat zo gedaan, het is goedkoper en kleur mengen gaat beter.
Voor nauwkeurig RGB dimmen is PWM (bv 100Hz) de enige optie. Dit is echt niet voorbehouden aan de chinezen. PWM dimmen is dus niet specifiek voor een switching of linear driver.

Zie Dimming Techniques for Switched-Mode LED Drivers van National Semiconductor (Texas Instruments).

En - gegeven een schakelende (buck of boost) driver - is PWM minder efficient en geeft meer warmte ontwikkeling in de led, zoals in mijn rekenvoorbeeld. Het is misschien niet veel, maar bij hoog vermogen led(arrays) of leds met een hoge interne weerstand kan dit significant zijn.

Infant schreef op zaterdag 29 september 2012 @ 14:54:
Dat mag, en buck converters mag je ook zonder extra diodes parallel zetten, want die zitter er al in.

Ho wacht even! Bij sommigen kan het wel, maar de meesten hebben een low-side current sense resistor. Indien de buck converters dezelfde dc voeding delen zit ook de ground aan elkaar en dan zet je ook de sense resistors parallel en dan kunnen ze niet meer onafhankelijk regelen.

[ Voor 13% gewijzigd door Ploink op 03-10-2012 15:02 ]

[Stoney3K]

Ploink schreef op woensdag 03 oktober 2012 @ 14:47:
[...]
Nee, het kan eventueel wel een buck converter met een led als belasting zijn EN een PWM input voor modulatie.

Ooit wel eens nagedacht over wat een buck-converter precies is?

Dat is niet veel anders dan een condensator en een transistor die, jawel, PWM doet om de spanning omlaag te brengen.

Wikipedia: Buck converter

De spoel is eigenlijk alleen nodig als filter-element om te zorgen dat het stroomverloop een beetje netjes is, waardoor je geen spanningsrimpel krijgt bij een flinke belasting.

Nog steeds wil ik dan geen LED arrays aansturen met en lineare driver, dan raak je misschien wel minder vermogen in je LED kwijt, maar kun je een eitje bakken op de heat-sink van je drivertransistoren.

[Ploink]

Maak mij niks wijs, ik heb al vele buck, boost en ook SEPIC converters ontworpen en gebouwd.
In 2005 heb ik al een lineair dimbare (met een gewone potmeter) boost converter/driver gebouwd met een rendement van 96% als upgrade voor mij Maglite.

Ja een buck converter werkt met een PWM controller, allicht.
PWM dimmen is echter iets heel anders, zoals ik al 2x probeerde uit te leggen.

Ik heb alles duidelijk uitgelegd met links naar documentatie maar je probeert het niet eens te begrijpen.
Dit gaat duidelijk ver boven je pet.
Hier hou ik het bij.

[Stoney3K]

Ploink schreef op woensdag 03 oktober 2012 @ 16:00:
Ja een buck converter werkt met een PWM controller, allicht.
PWM dimmen is echter iets heel anders, zoals ik al 2x probeerde uit te leggen.

Ik heb alles duidelijk uitgelegd met links naar documentatie maar je probeert het niet eens te begrijpen.
Dit gaat duidelijk ver boven je pet.
Hier hou ik het bij.

Als je je Application Note van National ook echt documentatie durft te noemen dan daag ik je ook uit om hun driver eens door te rekenen en te laten zien dat je ook de theorie achter de stof kent.

Ga voor de grap maar eens berekenen hoeveel vermogen er in de driver wordt verstookt als je in dat prachtige lineaire gebied komt.

En leg me tot slot maar eens uit waarom het niet mogelijk zou zijn om PWM te dimmen op een snelheid van, ik roep eens wat, 20 kilohertz. (Nee, het feit dat een standaard IC'tje uit de application note het niet kan, is geen antwoord.)

[Ploink]

Stoney3K schreef op woensdag 03 oktober 2012 @ 17:32:
Als je je Application Note van National ook echt documentatie durft te noemen

Een Application Note is technische documentatie, geschreven door de ontwerpers van de chips, bedoeld voor ingenieurs in de industrie die producten met hun chips ontwerpen. Betere documentatie is er niet.

dan daag ik je ook uit om hun driver eens door te rekenen en te laten zien dat je ook de theorie achter de stof kent.

Ga voor de grap maar eens berekenen hoeveel vermogen er in de driver wordt verstookt als je in dat prachtige lineaire gebied komt.

Je hebt die appnote nog steeds niet geopend anders had je in een oogopslag gezien dat het over een switched mode driver gaat. Het staat verdorie in de titel en in de link die ik gaf "Dimming Techniques for Switched-Mode LED Drivers". Wat begrijp je daar niet aan? Je weet toch dat een switched mode driver of power supply zuinig is omdat die geen "prachtige lineaire gebied" kent?

van pagina 3
LED Dimming Methods
Two popular methods for dimming LEDs in
switched-mode driver circuits exist: Pulse-Width
Modulation (PWM) dimming and analog
dimming. Both methods control the time-averaged
current through the LED or LED string, but there
are diff erences between the two which become
evident when examining the advantages and
disadvantages of the two types of dimming circuits.

En leg me tot slot maar eens uit waarom het niet mogelijk zou zijn om PWM te dimmen op een snelheid van, ik roep eens wat, 20 kilohertz. (Nee, het feit dat een standaard IC'tje uit de application note het niet kan, is geen antwoord.)

Hoezo? Dat is prima mogelijk met een transistor, weerstandje, led een een pulse source.
Maar met een switched mode driver is dat niet nauwkeurig genoeg omdat het circuit daar te traag voor is, staat allemaal in die application note uitgelegd:

Because of the delays in shutdown and start up
of the converter’s output, there is a limit to the
PWM dimming frequency and range of duty
cycles.

Voor de duidelijkheid, ga eens goed uitzoeken wat met PWM dimming bedoeld wordt want je verwart dit met switched mode techniek.
Ik zeg dit nu voor de vierde keer, maar of je negeert het (on)bewust of je bent gewoon aan het trollen in deze draad.

Verdorie, ik zou het er bij laten maar nou heb ik toch weer gereageerd.

[ThinkPad]

Meanwell heeft mooie stevige voedingen

[Ploink]

ThinkPadd schreef op woensdag 03 oktober 2012 @ 18:26:
Meanwell heeft mooie stevige voedingen

Kan ik beamen. Ze hebben kwalitatief goede goede voedingen, industriële kwaliteit, maar wel een beetje prijzig.

Je kan ook even op DX kijken http://dx.com/s/rgb+led+driver

Bijvoorbeeld een van deze met afstandbediening:
http://dx.com/p/30w-rgb-l...-strip-ac-110-220v-101148
http://dx.com/p/60w-rgb-l...-controller-silver-155817

Nadeel van DX is dat de beschrijving erg vaag is en je niet echt zekerheid hebt of het gaat werken.

Als ik het goed begrijp van het plaatje van deze twee, dan zijn ze geschikt voor 3 led strings in common anode configuratie. Bij de 30W versie is dat 350mA door 10 chips per kanaal in serie.

Bij de 60W versie staat "Output current: 1.8A". Ik denk dat ze 600mA per led string bedoelen, dat klopt met de opgegeven voltages en vermogen.


Ik zet de 30W versie op mijn verlanglijstje want ik heb nog een paar 15W RGB leds liggen en ik hoop dan maar dat het een echte current source is en het ook doet met 5 chips in serie... Ik vermoed van niet en ik denk dat je echt 10 chips nodig hebt voor de juiste spanning, maar anders tweak ik hem wel naar een lagere spanning. Vermoedelijk is het een gewone netvoeding met PWM via een transistor en voorschakelweerstand.

Edit: Je kan ook deze kopen en dan voeding en voorschakelweerstanden zelf toevoegen. Het is een PWM controller die alleen maar schakelt en geen stroom regelt of begrenst.

[ Voor 8% gewijzigd door Ploink op 03-10-2012 19:14 ]

[ThinkPad]

China voedingen vertrouw ik niet zo. Kan een paar maanden prima werken, en dan ineens met een knal + rook ermee ophouden. LED strips e.d. kun je prima uit China halen, maar op een goede voeding zou ik niet bezuinigen.

[Rene2322]

Kanonnen. Gaan jullie zomaar door zonder mij...

Ploink schreef op dinsdag 02 oktober 2012 @ 13:40:
(let op dat de grafiek relatief is, de piek van elke lijn is op 100% gezet, de intensiteit is dus niet vergelijkbaar)

Dan maak ik daar idd een denkfout.

Ik wil hiermee een tropisch zeeaquarium belichten. Koraal en dan met name de koraalalgen schijnen belang te hebben bij licht met een golflengte tussen de 400 en de 700, waarbij er 2 absorptiepieken zijn, te weten bij 440nm en bij 620nm.

De beschikbare Royal Blue XT-E leds van Cree stralen uit in een range van 450-465. Een golflengte-grafiek zoals de witte variant heb ik nog niet gevonden. De gedachten was iig dat ik door toevoeging van een hoeveelheid Cool White de range richting de 600 nog wat meepak.

Door voldoende leds toe te passen en op verschillende kanalen aan te sturen had ik het idee de uiteindelijke belichtingskleur nog wat te kunnen bijsturen. Een geel accent geeft een vieze indruk van het water. En een blauwe gloed vind ik ook niet mooi. Middels bijmenging van de witte leds wil ik dus net van het blauw af regelen.

Ploink schreef op dinsdag 02 oktober 2012 @ 13:40:
Let bij PWM dimmen ook op de frequentie. Mensen zien het knipperen niet, maar bijvoorbeeld bijen kunnen een vrij hoge frequentie nog als knipperen waarnemen. Ik heb geen idee hoe dat bij vissen zit en normaal wordt 100Hz TL verlichting gebruikt dus het zal wel meevallen, maar misschien goed om even te onderzoeken.

Heb ik wel aan gedacht. Logische redenering was idd het vergelijk met de TL. Blijf ik daar boven, en dat kan zat met de meeste circuits, dan zou het niet veel uitmaken.
Wetenschappelijke stukken heb ik nog niet gevonden. Wel de diverse "gevoelen" die door de diverse forumgebruikers wordt uitgesproken.

Stoney3K schreef op dinsdag 02 oktober 2012 @ 21:42:
Hou er even rekening mee: Kleur en golflengte zijn niet altijd hetzelfde.

Dat wist ik niet. Mag ik dan zeggen dat het product van de golflengtes de kleur bepaalt...?

Stoney3K schreef op dinsdag 02 oktober 2012 @ 21:42:
Planten hebben voor fotosynthese alleen vaak een andere golflengte nodig, er zijn weinig planten die 'getuned' zijn op een kleur die precies door je LED wordt gemaakt. Dat kun je opvangen door er ook witte LEDs tussen te hangen die een breed kleurspectrum uitstralen, en dan de kleur alleen voor het oog te balanceren met de gekleurde LEDs.

Precies. Dat bedoelde ik ook.

Stoney3K schreef op dinsdag 02 oktober 2012 @ 21:42:
Als het alleen om een dag-nachtcyclus gaat (of om de seizoenen), dan zou ik er zelf ook voor kiezen om te dimmen tussen 'warm wit' en 'koud wit' als kleuren in de LEDs.

Hierbij heb ik de opvatting dat ondergaande zon en maanlicht voor aquaria niets meer is dan een verminderde hoeveelheid licht. Natuurlijk is het zo dat licht van een ondergaande zon een langere weg aflegt, hierbij ongetwijfeld een deel van z'n spectrum verliest en uiteindelijk met een andere kleur ons aardoppervlak zal raken. Maanlicht zou dan nog erger zijn, omdat dit een reflecterend product zou zijn van zonlicht.

Ploink schreef op dinsdag 02 oktober 2012 @ 22:50:
Een goede power led driver IS over het algemeen een DC-DC converter, met dat verschil dat ie een stroom feedback heeft ipv een spanning feedback. Er zijn implementaties die >90% efficient zijn en zowel PWM als analoog kunnen dimmen, of beiden tegelijk. Als voorbeeld noem ik de AP8803 die ik voor mijn laatste project heb gebruikt.

Ik heb even met de gedachten gespeeld om het hele current control zelf te bouwen. Makkelijker is idd de led driver ic zelf te kopen. Heb nu de L293D op het oog. Kosten geen drol en besparen me vermoedelijk een hoop ellende.

ThinkPadd schreef op woensdag 03 oktober 2012 @ 18:26:
Meanwell heeft mooie stevige voedingen

En dat was de laatste openstaande vraag voor dit moment.
Erg bedankt.

Even off-topic: is het ook mogelijk op dit forum om middels email op de hoogte gehouden te worden van reacties

[Infant]

Een Application Note is technische documentatie, geschreven door de ontwerpers van de chips, bedoeld voor ingenieurs in de industrie die producten met hun chips ontwerpen. Betere documentatie is er niet.

Ik dacht altijd dat het voor hbo-ers was, die te lui zijn om zelf iets uit te rekenen. Weer iets wat ik dus al die tijd fout had....

Ik denk dat ik een beetje begin te begrijpen wat ploink ons probeert te vertellen, en waar de verwarring zit:

De app note spreekt over pwm dimming, en dat specifieke IC heeft daar een pin voor.
Ze spreken ook over analog dimming, waar ook een pin voor is... namelijk de CS (sense) pin.

Normaliter als je stroom wilt meten, meet je (in dit geval het IC) de spanning over een shunt weerstand. Deze spanning is (ongeveer) evenredig met de stroom door die weerstand, en in het voorbeeld van de app note, evenredig met de stroom door de led, en de stroom door de spoel.

Je kunt ook die weerstand weg laten, en zelf een spanning op de CS pin aanbrengen. Door deze te varieren stuurt het IC meer of minder stroom de uitgang (led) in.

Dat de appnote dit analoog dimmen noemt, is hun keuze.... maar de twee methodes veranderd natuurlijk niks aan het feit dat het een switching device is.

Intern heeft hij een input variabele, laten we die voor het gemak duty-cycle noemen. Meer duty-cycle is de switch langer aan, minder is de switch korter aan.

Als ik een formule opstel waar de duty-cycle evenredig is aan de hoeveelheid fruit in mijn fruitschaal.... dat kan, dan heb ik een fruit-gedimde-led-driver (patent pending).

En nog steeds switcht hij, en dus is het niet analoog, en zal het dat ook nooit worden.

[Sissors]

Volgens mij wordt hier wat door elkaar heen gepraat, waarbij over het algemeen volgens mij Ploink toch gelijk heeft, als je een buck converter gebruikt kan je hogere rendementen halen. En ja zowel echte PWM als buck converter gebruiken intern PWM (en dus theoretisch 100% rendement bij de driver), echter de buck converter gooi je een low-pass filter achter waardoor je effectief de LED met spanning stuurt. Maar doordat je stroom-feedback gebruikt met je current-sensing resistor gaat dat allemaal alsnog goed.

Echter Ploink heeft ook wel wat twijfelachtige opmerkingen imo. Er is echt geen enkele reden waarom je problemen met knipperen met een PWM driven LED zou hebben. Dat jij een specifieke driver erbij pakt die wat problemen met hoge PWM frequenties heeft (waarbij je handig genoeg de oplossing van de zin erna niet meegekopieerd hebt) verandert er niks aan dat je probleemloos PWM frequenties zo hoog kan doen dat je onmogelijk last van knipperen kan hebben.

Hell in hun datasheet staan grafieken dat hij tot 100kHz PWM dimming het nog steeds prima doet (ja wel met een externe mosfet gezien dat hij niet gemaakt is voor PWM dimming).

[Part]

Je kan kan beter een kant en klaar product kopen.
De markt voor led stroombronnen is zo groot dat ze erg goedkoop zijn.
Neem wel een goed merk. De goedkope en zelfbouw geven vaak heel veel EMC storing en kunnen er voor zorgen dat bv radio ontvangst of wifi vrijwel onmogelijk word.

Mean Well heeft bv deze modules voor ongeveer 6 euro:


http://nz.wellforces.com/.../448/spec_sheet_ldd_h.pdf
https://www.meanwell-web....-driver/0-500-w/ldd-350hw

Voordeel is ook dat je niet vast zit aan bv 12 volt. Je hebt dus veel meer keuze om bv van een dump of marktplaat/ebay een goede voeding te kopen.
(Niet dat je meanwell moet kopen, er zijn ook genoeg andere goede merken.)

[Stoney3K]

furby-killer schreef op donderdag 04 oktober 2012 @ 11:34:
Volgens mij wordt hier wat door elkaar heen gepraat, waarbij over het algemeen volgens mij Ploink toch gelijk heeft, als je een buck converter gebruikt kan je hogere rendementen halen. En ja zowel echte PWM als buck converter gebruiken intern PWM (en dus theoretisch 100% rendement bij de driver), echter de buck converter gooi je een low-pass filter achter waardoor je effectief de LED met spanning stuurt. Maar doordat je stroom-feedback gebruikt met je current-sensing resistor gaat dat allemaal alsnog goed.

Een buck-converter die van een RL-filter is voorzien (met een spoel op de uitgang) is meer gebouwd voor een vlakke stroomkarakteristiek dan voor een vlakke spanningskarakteristiek, en is dus ook vooral nuttig voor stroomgestuurde devices. Als je een spanningsgestuurd device wil gebruiken achter een buck-converter, dan heb je meer aan een RC-filter met een flinke condensator. De current-sensing weerstand zorgt alleen maar voor een nog strakkere stroomkarakteristiek omdat je dan in een gesloten lus kan regelen.

Laten LED's en laserdiodes nu net stroomgestuurde devices zijn, net zoals windingen in een motor of spreekspoelen van luidsprekers. Er is dan ook weinig verschil tussen switchmode LED-drivers, frequentieregelaars voor motoren of klasse D audioversterkers.

Waar Ploink denk ik in de war raakt is de term 'PWM' zoals die in de datasheet van zijn National-chip staat. Wat ze daarmee bedoelen is dat je een externe (digitale) pin kan gebruiken om de uitgang van de driver te schakelen, in plaats van gebruik te maken van de interne stroomregeling die via de analoge ingang kan worden gebruikt.

Binnenin die chip zit een mooi circuitje (een single-slope A/D converter) die jouw analoge ingang omzet in een digitaal signaal voor de MOSFET in de chip, die de LED dan weer schakelend (en gefilterd door een RL current low-pass filter) aanstuurt. Intern gebruikt de chip dus net zo goed PWM, alleen zie je dat niet.

De chip bevat verder ook nog wat extra slimme elektronica die ervoor zorgt dat de voedingsspanning van je LED altijd net iets meer is dan wat de LED nodig heeft, en je dus geen onnodige spanningsval creëert door blind je voeding te schakelen. Daarom is die analoge dim-functie efficiënter.

Als het echt een analoge driver was, dan heb je het over een stroombron die zijn stroomregeling doet door een transistor (vaak een bipolaire transistor of JFET) in zijn lineaire gebied 'af te knijpen' alsof het een regelbare weerstand is. Veel oudere klasse A en klasse A/B audio-versterkers zijn zo opgebouwd -- het voordeel is dat je analoge ingangs/uitgangskarakteristiek zuiverder is, maar de prijs is dat lineaire voedingen in verhouding een stuk warmer worden omdat je altijd je transistoren in het 'afknijpgebied' gebruikt.

[3xhaas]

Volgens mij halen mensen hier nog steeds switching frequenty en PWM frequency door elkaar.

switching frequency = frequentie waarop geschakeld wordt om de gewenste stroom te laten lopen, hierbij worden een spoel en condensator gebruikt om te zorgen dat de stroom en spanning uit fase zijn en de schakeling behoorlijk efficient is. Hierbij blijft er dan ook continue een zaagtandstroom met een kleine hysterese om de ingestelde stroom (meetweerstand) door de led lopen.

pwm dimming/frequency = frequentie waarmee de switching regulator wordt aan/uit geschakeld. Hierbij wordt dus ofwel geen stroom of de volledige stroom (met hierop switching frequency) door de led gestuurd. (bij het voorbeeld IC van Ploink maximaal 500Hz, maar ik ben ze ook van 100Hz tegengekomen). De PWM duty cycle bepaalt hierbij hoeveel procent van de maximale stroom er door de led loopt.

analog dimming = hierbij wordt het schakelhysterese voor de switching regulator aangepast. Dus er loopt altijd "ongeveer" dezelfde stroom door de led.

analog dimming zal in veel gevallen efficienter zijn, omdat leds geen lineaire lichtopbrengst/stroom verhouding hebben en bij pwm dimming zal de led dus veelal in een niet ideaal gebied werken.
Een ander nadeel van pwm dimming is zoals ook al eerder gezegd dat de led volledig uit zal gaan. Zelf heb ik geen ervaring met dieren die hier last van hebben, maar met verlichting voor microscopie video opnames hebben we hier bij ons op het werk hier last van gehad. Analog dimming was toen de beste oplossing, ook al had ik liever pwm dimming gebruikt omdat je dan flexibeler blijft.

Ik heb wel een beetje met Ploink te doen. Hij verteld keer op keer hoe het in elkaar zit, maar wordt niet begrepen. Zeker als er keer op keer op de volledig analoge stroomsturing met een transistor wordt gewezen, wat hij al keer op keer heeft gezegd niet is wat hij bedoeld.

[Stoney3K]

3xhaas schreef op donderdag 04 oktober 2012 @ 22:44:
Volgens mij halen mensen hier nog steeds switching frequenty en PWM frequency door elkaar.

analog dimming = hierbij wordt het schakelhysterese voor de switching regulator aangepast. Dus er loopt altijd "ongeveer" dezelfde stroom door de led.

(...)

Ik heb wel een beetje met Ploink te doen. Hij verteld keer op keer hoe het in elkaar zit, maar wordt niet begrepen. Zeker als er keer op keer op de volledig analoge stroomsturing met een transistor wordt gewezen, wat hij al keer op keer heeft gezegd niet is wat hij bedoeld.

Hierdoor werkt de switching regulator dus wel (voor een deel) in zijn lineaire gebied, waardoor je rimpel inderdaad een stuk minder wordt dan via harde PWM dimming. De switching regulator zal dan wel een stuk warmer worden. Feitelijk logisch ook: Het overschot aan stroom/spanning in de aanvoerende DC voeding zul je ergens kwijt moeten.

De term 'analoge dimming' is hier dan ook niet 100% op zijn plaats maar meer een term die National ervoor gebruikt, door de switchmode regelaar op de rand van zijn lineaire gebied aan te sturen kun je de stroom door de LED ook begrenzen.

Ik ging uit van een volledig gescheiden situatie tussen de DC/DC converter (die alleen een aanvoerende, vaste spanning levert) en een losse driver die als stroombron fungeert.

In de chip van National heb je het dus over één schakeling die zich als aanvoerende DC/DC converter al met de stroom door de LED gaat bemoeien.

Je kan ook nog rechtstreeks PWM toepassen door de LED ín het buck-converter circuit op te nemen (direct in serie met de spoel) waardoor je de frequentie redelijk hoog kan houden.

3xhaas schreef op donderdag 04 oktober 2012 @ 22:44:
Volgens mij halen mensen hier nog steeds switching frequenty en PWM frequency door elkaar.
analog dimming zal in veel gevallen efficienter zijn, omdat leds geen lineaire lichtopbrengst/stroom verhouding hebben en bij pwm dimming zal de led dus veelal in een niet ideaal gebied werken.
Een ander nadeel van pwm dimming is zoals ook al eerder gezegd dat de led volledig uit zal gaan. Zelf heb ik geen ervaring met dieren die hier last van hebben, maar met verlichting voor microscopie video opnames hebben we hier bij ons op het werk hier last van gehad. Analog dimming was toen de beste oplossing, ook al had ik liever pwm dimming gebruikt omdat je dan flexibeler blijft.

PWM dimming is inderdaad niet geschikt voor situaties waar je ook geen hoogfrequente flikkering wil hebben, zoals high-speed fotografie. Voor video-opnames is hoogfrequent PWM (400Hz-1kHz) vaak een prima keuze, net zoals hoogfrequent TL-ballasten daar prima voor werken.

[Ploink]

3xhaas schreef op donderdag 04 oktober 2012 @ 22:44:
Ik heb wel een beetje met Ploink te doen. Hij verteld keer op keer hoe het in elkaar zit, maar wordt niet begrepen. Zeker als er keer op keer op de volledig analoge stroomsturing met een transistor wordt gewezen, wat hij al keer op keer heeft gezegd niet is wat hij bedoeld.

Dank je Haas, dat is lief van je

Ik heb 15 jaar ervaring met deze materie, zowel op technisch als op plant fysiologisch gebied. Het is dus een beetje "mijn ding" om het zo maar eens te zeggen en als je dan niet begrepen wordt dan is dat vervelend.

De oorzaak is inderdaad miscommunicatie. Veel termen kun je op twee manieren uitleggen en als je de ander verkeerd begrijpt dan ontspoort de discussie snel. Misschien is het ook een beetje beroepsdeformatie dat ik kennis bij andere veronderstel die te specialistisch is.

Stoney3K schreef op vrijdag 05 oktober 2012 @ 19:08:
[...]

Hierdoor werkt de switching regulator dus wel (voor een deel) in zijn lineaire gebied, waardoor je rimpel inderdaad een stuk minder wordt dan via harde PWM dimming. De switching regulator zal dan wel een stuk warmer worden. Feitelijk logisch ook: Het overschot aan stroom/spanning in de aanvoerende DC voeding zul je ergens kwijt moeten.

Edit: Stoney3K, ik had indaad iets gemist in die appnote, de DIM input van de LM3406 heeft een comparator en slikt dus alleen een digitaal signaal. Het ding is dus niet zo geschikt voor analoog dimmen, maar de AP8803 werkt wel zoals ik beschreef, daar kun je gewoon een analoog signaal aanbieden op de CTRL pin, maar die heeft wel een drempelwaarde waaronder die uitschakelt.

De buck controller als led driver kun je zien als een DCDC converter, maar dan met de spanning over de current sense resistor als feedback. Als er een feedback is, dan is er ook een setpoint. De buck controller regelt zich zo dat de feedback spanning gelijk is aan het setpoint.

Door het setpoint te variëren kun je dus de stroom door de LED variëren.
Je kan dus eenvoudig een spanning aanbieden (eventueel via een potmeter ofzo) om de helderheid van de LED in te stellen. De mosfet is nog steeds altijd helemaal open of helemaal dicht en het rendement blijft hoog.

Je kan het setpoint ook aansturen met een 100Hz blokgolf, een PWM gemoduleerd signaal. De led zal overeenkomstig gaan knipperen en je hebt PWM dimming.

Ik ging uit van een volledig gescheiden situatie tussen de DC/DC converter (die alleen een aanvoerende, vaste spanning levert) en een losse driver die als stroombron fungeert.

Dat dacht ik al en dat is ook het geval als je een voeding of DCDC converter koopt en daarachter zelf een analoge led driver gaat bouwen.
Maar de dimbare buck led drivers zijn al zo ingeburgerd dat ze niet meer weg te denken zijn. Met het steeds krachtiger worden van leds en vele driver IC's op de markt is dat ook logisch. Zelfs de goedkope chinese zaklampjes van dealextreme bevatten vaak buck drivers, meestal met een IC van het Chinese Microbridge zoals de AX2002.

In de chip van National heb je het dus over één schakeling die zich als aanvoerende DC/DC converter al met de stroom door de LED gaat bemoeien.

Inderdaad. Maar dit is niet exclusief voor National, het is een standaard methode die door vele fabrikanten toegepast wordt. Er zijn talloze datasheets van buck led drivers en er zijn meerdere varianten, maar het komt allemaal op hetzelfde basisprinciepe neer.

Je kan ook nog rechtstreeks PWM toepassen door de LED ín het buck-converter circuit op te nemen (direct in serie met de spoel) waardoor je de frequentie redelijk hoog kan houden.

Ja zoals de AP8803 maar dan heb je feitelijk geen PWM modulatie. De spoel laadt op met stroom als de mosfet aan is en ontlaadt weer als de mosfet uit is. Deze stroom gaat ook door de led.
Resultaat is een DC stroom door de led met een rimpel er op. Als de zelfinductie van de spoel groot is, dan zal die rimpel klein zijn, als de zelfinductie klein is dan gaat het op/ontladen zo snel en is de rimpel zo groot dat de stroom elke cycle even nul wordt, maar het is dan nog steeds geen rechthoekig aan/uit signaal.
Zie wikipedia buck converter figuur 4 en 5. (continuous/discontinuous mode)

[ Voor 18% gewijzigd door Ploink op 05-10-2012 23:13 ]

[Ploink]

furby-killer schreef op donderdag 04 oktober 2012 @ 11:34:

Echter Ploink heeft ook wel wat twijfelachtige opmerkingen imo. Er is echt geen enkele reden waarom je problemen met knipperen met een PWM driven LED zou hebben. Dat jij een specifieke driver erbij pakt die wat problemen met hoge PWM frequenties heeft (waarbij je handig genoeg de oplossing van de zin erna niet meegekopieerd hebt) verandert er niks aan dat je probleemloos PWM frequenties zo hoog kan doen dat je onmogelijk last van knipperen kan hebben.


Hell in hun datasheet staan grafieken dat hij tot 100kHz PWM dimming het nog steeds prima doet (ja wel met een externe mosfet gezien dat hij niet gemaakt is voor PWM dimming).

Een buck driver is inherent traag vanwege zijn eigen feedback en zijn eigen modulatie frequentie, dat probeerde ik uit te leggen. Dit is niet specifiek voor die ene chip van National, dat hebben ze allemaal. Die LM3406 is slechts een voorbeeld in de AppNote. Snel moduleren is een ding, maar je wil liefst ook nog 8 bit resolutie halen met je modulatie.

Natuurlijk zijn er wel truuken om toch snel te moduleren, maar dat vergt dan weer extra aanpassingen.
National lost dit op met een extra mosfet.
Linear Technology heeft met de LT3474 weer een andere manier bedacht om dit op te lossen, met een soort sample/hold circuit in de feedback zodat de converter veel sneller stabiel is bij weer aan schakelen van de led.
Het kan ook verbeterd worden door de frequentie van de buck regelaar zo hoog mogelijk te maken.
Er bestaan dus workarounds, maar ik denk niet dat je die terugvindt in de Chinese produkten, nog niet.

[ Voor 37% gewijzigd door Ploink op 05-10-2012 22:54 ]