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Thema: LEDs mit PWM ohne Vorwiderstand an 12V betreiben??

  1. #1
    Benutzer Stammmitglied
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    LEDs mit PWM ohne Vorwiderstand an 12V betreiben??

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    Hallo!
    ist es möglich LEDs ohne Vorwiderstand an 12V zu betreiben, wenn sie per pwm angesteuert werden? bzw was müsste ich machen, um mir den Vorwiderstand sparen zu können?
    ich möchte nämlich 10 SuperFlux RGB-LEDs per PWM ansteuern, und das bräuchte n haufen 9W wiederstände.... (Die LEDs sind diese: http://www.dotlight.de/datasheets/LL-U48RGB3C-001.pdf )

    Ich hoffe es gibt eine gute Lösung
    Vielen Dank im voraus
    mfg
    m0
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  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein
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    Hallo,
    der maximal zulässige Spitzenstrom ist laut Datenblatt 100 mA. Wenn man in der Spezifikation bleiben will, muß man auf jeden Fall den Strom begrenzen.
    Prinzipiell gibt es bei Wechselstrom (PWM) auch die Möglichkeit, den Strom mittels einer Induktivität oder einer Kapazität zu begrenzen. Der Vorteil gegenüber dem Ohmschen Widerstand wäre, daß die Leistung nicht "verbraten" wird. Die Leistungsaufnahme und die Verlustwärme sind also geringer. Nachteil ist der höhere Schaltungsaufwand und Preis.
    Lohnen tut es sich allenfalls bei Forderung nach geringer Leistungsaufnahme (Batteriebetrieb, Abwärme), oder wenn die LEDs stufenlos gedimmt werden sollen.

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Du kannst den Strom genauso gut mit zwei Transistoren in Stromquellenschaltung begrenzen. R1 ist so auszulegen, dass bei dem maximalen Strom 0.7V abfallen, in Deinem Fall also 7Ohm (6.8 in Reihe E12).

    Die Anzahl LEDs, die Du in Reihe schalten kannst, hängt von der maximalen Betriebsspannung ab. Widerstand R2 ist so zu wählen dass genügend Basisstrom für die (in Deinem Fall) 100mA zur Verfügung steht.

    Wenn Du R2 statt an Vcc an den PWM Ausgang des Mikrocontrollers anschließt , kannst Du darüber die Helligkeit dimmen, ohne den Maximalstrom zu überschreiten.
    Miniaturansichten angehängter Grafiken Miniaturansichten angehängter Grafiken ledstromquelle.jpg  

  4. #4
    Benutzer Stammmitglied
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    Vielen Dank!
    Aber ogni42, verstehe ich das richtig, deine Schaltung macht im grunde nichts anderes, als bei zu viel strom auszuschalten und dann aber gleich wieder ein, eine art PWM, nur ohne feste frequenz, oder?
    Bei 12V autobatterie könnte ich quasi immer 3 LEDs in reihe schalten, oder?

    Und wenn der maximalstrom nicht überschritten wird brauch ich auf die Spannung nicht mehr zu achten, oder wie?

    mfg
    m0
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  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Zitat Zitat von m0
    Vielen Dank!
    Aber ogni42, verstehe ich das richtig, deine Schaltung macht im grunde nichts anderes, als bei zu viel strom auszuschalten und dann aber gleich wieder ein, eine art PWM, nur ohne feste frequenz, oder?
    Bei 12V autobatterie könnte ich quasi immer 3 LEDs in reihe schalten, oder?

    Und wenn der maximalstrom nicht überschritten wird brauch ich auf die Spannung nicht mehr zu achten, oder wie?

    mfg
    m0
    Die Schaltung ist eine klassische Konstantstromquelle. Sie regelt sich automatisch und analog so aus, dass der eingestellte max. Strom fließt - sofern die Spannung groß genug ist. Wenn du ein paar LEDs in Reihe schaltest, hast du recht wenig Verluste, da die Transen ja nur den verbleibenden Spannungsabfall verbraten müssen. Es wird keine PWM erzeugt.

    Noch sparsamer geht es ggf. mit PWM, aber dafür mit viel größerem Schaltungsaufwand. Hier würde ich mal nach entsprechenden Chips von Maxim etc schauen.

    Sigo

  6. #6
    Benutzer Stammmitglied
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    ah sehr gut!! vielen vielen dank! nun aber noch etwas... 100mA dürfen ja nicht dauerhaft auf die LED, sndern nur maximal, kann ich trotzdem 100mA als Strom einstellen, weil es ja ständig geregelt wird, oder muss ich den normalen dauerstrom einstallen? und die spannung ist egal solang der strom geregelt ist, oder?
    mfg
    m0
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  7. #7
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    Du musst den Strom so einstellen, dass der Maximalstrom (besser noch, der Nominalstrom) der LED nicht überschritten wird.

    Sofern Du mit PWM dimmen willst, kannst Du auf den Maximalstrom gehen, musst dann aber das Puls/Pause-Verhältnis der PWM so anpassen, dass Du die LED nicht grillst.

  8. #8
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    Auf Dauer geht, wie der Name sagt, nur der Dauerstrom

  9. #9
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    Als R2 würde bei einem normalen 5V-Signal 1kOhm in Ordnung sein, oder? das sollte mein PIC dann auch gut schalten können, oder müssen da tatsächlich 100mA fließen? der PIC leistet ja maximal 20mA... ?? sorry für die vielen doofen fragen aber ich bin im moment etwas verwirrt
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  10. #10
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    R2 soll den Basis-Strom für Q2 liefern, damit dieser leitend wird.
    Für etwa 100mA LED-Strom und einem Verstärkungsfaktor (hFE) von 100 bei einem 'normalen' NPN-Transistor (der BC337-40 hat 250) ist ein Basisstrom von Ib = Ic / B = 100mA / 100 = 1mA erforderlich.
    Bei einem 5V µC-Ausgang minus 0,7V Basis-Emitter-Spannung errechnet sich der Widerstand: R = U / I = 4,3V / 1mA = 4,3kOhm. Der nächst tiefere Wert wäre 3,9kOhm.
    An R1 müssen bei 100mA LED-Strom 0,6V abfallen, damit Q1 leitend wird und den Strom über R2 für die Basis von Q2 'runter zieht'; so wird der LED-Strom auf ca. 100mA begrenzt.
    R1 errechnet sich: R = U / I = 0,6V / 0,1A = 0,6Ohm.
    MfG Karl-Heinz
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