High-Power Rotlicht LEDs

Haben Sie produktspezifische Fragen ?

Moderator: T.Hoffmann

Borax
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Sa, 01.06.19, 08:29

Keine Sorge. Das verträgt die Sicherung problemlos. 20A ist für solche Schaltnetzteile noch nicht wirklich viel. Da gibt es auch welche mit 50A. Und auch da fliegt die Sicherung nicht raus. Nur Ein/Aus Schalter gehen da relativ schnell kaputt. Man kann den Einschaltstrom mit einem NTC begrenzen. Halte ich hier aber für unnötig. Viel Spaß beim Löten. Ich scheib dann später mal schell das Programm.
Borax
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Sa, 01.06.19, 18:53

So... Programm fertig. Ich hab erst mal 2 Test-Programme (Tiny45_HelloWorld1.bas und Tiny45_HelloWorld12.bas ). Für beide ist erst mal kein Anschluss an den Dimmeingang des LCM nötig. Strom braucht es aber schon (ohne Strom kann auch der Chip nicht programmiert werden). Das erste blinkt nur im Sekundentakt (eine Sekunde an, eine aus). Das zweite blinkt mit 134ms an und 266ms aus, und zwar nur so lange wie der Taster gedrückt bleibt. Das dritte (Tiny45_RotLicht1.bas) sollte dann schon das tun, was Du willst: Die LEDs am LCM sollten dann 134ms an und 266ms aus sein (weil der Dimmeingang invertiert ist, leuchtet die Anzeige LED dann genau anders rum: 134ms aus und 266ms an). Mind. 0.2 Sekunden Taster drücken schaltet das Blinken für 3 Minuten an. Taster länger als 3 Sekunden gedrückt halten erhöht auf 6 Minuten.

In BASCOM musst Du diesen Programmer einstellen:
https://avrhelp.mcselec.com/usbasp.htm
Fuses brauchst Du nicht zu ändern.
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Matthias_Ka
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So, 09.06.19, 00:55

Hallo Borax,

danke Dir für deine Anleitung.
Habe heute dir Platine fertig stellen können und testweise 11,5V angelegt um Dein Hello World Programm zu testen.

Leider scheint die Verbindung zum Attiny nicht gegeben zu sein. Hab alles nochmal nach geprüft.

- Programmer Einstellungen stimmen (exakt wie unter dem Link angegeben)
- Platine ist auch wie im Plan
- die 5V vom Adapter sind auch da wo sie sein sollten.

Ich hab dir mal ein Bild von der Platine und der Fehlermeldung gemacht.

Danke Dir schon mal im Vorraus.

Grüße Matthias
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Matthias_Ka
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So, 09.06.19, 13:12

Muss der 5V Pin nicht noch irgendwohin durchverbunden werden? Der ist ja unten rechts und hat keine Verbindung zum Attyni?

Lässt mich gerade nicht los.. das es auf Anhieb nicht komplett klappt war mir aber klar :)

Grüße und schöne Pfingsten
Borax
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Mo, 10.06.19, 20:27

Sorry, ich war gestern unterwegs... Nein, der 5V Pin muss nicht verbunden werden, wenn der Chip über das LCM und den 5V Regler seine Spannung bekommt. Falls er da keine Spannung bekommt (weil Du das LCM nicht angeschlossen hattest), dann kann es nicht gehen. Ich hatte ja weiter oben schon mal gesagt, dass der Chip um Programieren auch Strom braucht. Du könntest auch die 5V vom Programmer an den Chip verbinden. DANN ABER dran denken, dass Du diese Verbindung wieder löst (bzw. den Programmierstecker entfernst BEVOR das LCM angeschlossen wird). Die beiden 5V sind nie ganz gleich und kommen sich sonst in die Quere (respektive der 5V Regler mag es auch nicht besonders, wenn er rückwärts Strom bekommt). Hattest Du das LCM verbunden? Falls nicht, dann bevor Du das tust, den ATTIny noch mal raus ziehen und die 5V kontrollieren (nachmessen). Wenn die 5V Versorgung steht, kannst Du es noch mal mit dem Programmieren versuchen...
Matthias_Ka
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Mo, 10.06.19, 20:38

Kein Problem, ich freue michi einfach nur, dass du mir hilfst. Danke!

An C2 liegen 5V an.

Aber ich hab nichts geändert. Ich versuche nochmal das Programm aufzuspielen.
Matthias_Ka
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Mo, 10.06.19, 22:04

Juchu es funktioniert.
Der Treiber für Win10 musste noch für den USBASP installiert werden und die LED musste ich noch umdrehen...
Jetzt funktioniert Testprogramm 1 & 2.
Allerdings komischerweise nur wenn der USB- Programmer angeschlossen ist..

Da stimmt wohl noch was nicht oder?
Borax
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Di, 11.06.19, 17:17

Nein. Da stimmt was nicht. Das muss auch ohne den Programmer laufen (außer Du hast jetzt die 5V von Programmer zur Stromversorgung verwendet - ohne Strom macht der Chip natürlich nichts). Was genau passiert denn ohne den Programmer? Ggf. mal ein und ausschalten...
Matthias_Ka
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Di, 11.06.19, 17:55

Funktioniert doch alles. Sorry hatte mich gestern Abend irgendwie vertan haben... umso besser.

Kann ich das eigentliche Programm noch ohne LCM testen?

Bin mir gerade nicht mehr ganz sicher wie die KSQ angeschlossen werden muss. Möchte nichts kaputt machen. 230V an ACL und ACN ist klar. V+ und V- ist der Arbeitsstromkreis der LEDs. +Dim wird an LCM-Dimm+ der Platine angeschlossen. DIM- bleibt leer? Die Platine bekommt ihre 12V FAN+ und - ? Richtig?
Muss noch etwas bei den Dippschaltern des LCM zu beachten? Standard war 1,2,3,6 on, 4,5 off. Wenn ich die Tabelle richtig verstehe heißt die momentane Konfiguration 57V 0,7A. Wir wollen bei den LEDs aber maximal Leistung also 40V 1,05A (also alle Dippschalter auf On).
Mit der Kühlung sollte ja alles glatt gehen. Da muss die Platine nur mit der klebefolie auf den Kühlkörper geklebt werden

Gibt es noch etwas zu beachten, bevor ich etwas kaputt mache? Wollte sicherheitshalber nochmal alles Review passieren lassen.

Grüße Matthias
Matthias_Ka
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Di, 11.06.19, 21:47

Alles angeschlossen wie beschrieben. Funktioniert. Hab es auf die niedrigste Stufe gestellt: 80V 0,5A 50GradC . Hab das jetzt im Testprogramm 2 getestet, der Taster muss gedrückt sein damit die Leds blinken. Allerdings sobald der 230V Stecker drin ist leuchten die LEDs im Dauerlicht, blinken bei Tasterdruck.

Hab das mal 5min ausprobiert. Man merkt die hohe Leistung auf der Haut und der Kühlkörper wurde auch langsam warm. Allerdings noch nicht unangenehm zu halten.
Könnte man die 3 LEDs in der Mitte (blaues Licht) außer Gefecht setzen?
Borax
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Di, 11.06.19, 22:38

Sehr schön. Freut mich, dass es doch wie geplant funktioniert.
Allerdings sobald der 230V Stecker drin ist leuchten die LEDs im Dauerlicht, blinken bei Tasterdruck.
Klar. Wie ich oben schon mal beschrieben habe, reagiert der Dimmeingang invertiert. Beim Testprogramm ist das noch nicht berücksichtigt. Daher bleiben die LEDs an, wenn Du den Taster nicht gedrückt hast. Beim 'echten' Programm ist das dagegen schon berücksichtigt (einer der ersten Befehle setzt den Ausgang auf High => Transistor schaltet durch => Dimmeingang auf 0V => LEDs aus). Also 'echtes' Programm laden, dann sollten die LEDs aus bleiben, so lange Du den Taster noch nicht gedrückt hast (möglicherweise kann es trotzdem eine ganz kurze 'An-Phase' geben - hängt davon ab wie das LCM die Stromversorgungen nach der Setup-Time durch schaltet - also ob erst die 12V für den Lüfter da sind, oder erst der Strom für die LEDs)
Könnte man die 3 LEDs in der Mitte (blaues Licht) außer Gefecht setzen?
Ja. Einfach überbrücken (mit einem Stück Draht oder Kabel). Die KSQ regelt dann die Spannung passend nach, so dass die 'verbliebenen' LEDs den eingestellten Strom bekommen.
Wir wollen bei den LEDs aber maximal Leistung also 40V 1,05A
Ich würde etwas weniger Leistung verwenden - also 900 mA
Matthias_Ka
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Mi, 12.06.19, 09:31

Vielen vielen Dank für Deine Hilfe, ohne Deine Hilfe hätte ich das nicht geschafft. Sobald das Gehäuse fertig ist, poste ich ein paar Bilder :)

Ist es möglich, das Programm so anzupassen, dass die Zeit die abläuft mit einem kurzen Tastendruck pausiert wird und bei einem erneuten Tastendruck weiter läuft?

Grüße Matthias
Borax
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Mi, 12.06.19, 17:27

Ja. Dauert aber ein wenig. Ich bin auf Dienstreise und komme vmtl nicht so schnell dazu.
Matthias_Ka
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Mo, 17.06.19, 05:57

Alles gut. Danke. Hat Zeit.

Grüße Matthias
Matthias_Ka
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Fr, 21.06.19, 15:06

Hat alles funktioniert, danke nochmal für Eure Hilfe! Auch das Gehäuse wurde inzwischen gedruckt :) Nur für den Taster habe ich noch keinen Platz am Handteil gefunden.
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Borax
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Fr, 21.06.19, 21:33

Sehr schön! Und Hauptsache es hilft!
Borax
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So, 23.06.19, 11:56

Hier ein Programm mit Unterbrechungsmöglichkeit. Ist ein wenig umständlich, sollte aber funktionieren. Pause lässt sich erst nach 4 Sekunden einschalten (sonst kommt es mit dem 'Verlängern der Zeit' durcheinander). Zum Unterbrechen muss der Taster mind. 0.1 Sekunden lang gedrückt sein. Danach gibt es 2 Sekunden 'Zwangspause', damit Du genug Zeit hast den Taster wieder los zu lassen. Dann kommt eine beliebig lange Pause, die mit einen weiteren Tasterdruck (mind 0.1 Sekunde) wieder beendet wird. Danach kommen 'zwangsweise' 3 An/Aus Zyklen damit Du genug Zeit hast den Taster wieder los zu lassen. Dann geht es 'normal' weiter bis die vorgegebene Zeit vorbei ist. Unterbrechen kannst Du prinzipiell beliebig oft, wobei Du vmtl. in 3 Minuten keine 100 Unterbrechungen schaffen wirst ;)
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kahlimero
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Mi, 20.11.19, 19:09

Hallo in eurem LED-Hilfe Forum,

mein Name ist kahlimero, ich bastle derzeit auch an einer LED Blinkschaltung und bin hier auf diesen tollen Thread gestoßen.

Ich möchte gerne 10x Power LEDs (KS DMLS31.23-6J8K-68-M3W3) mittels einer Konstantstromquelle in einer Blink-Schaltung betreiben.

Als LED Driver habe ich den Baustein LT3474-1 von Analog Devices ausgewählt. Der Baustein mich hinsichtlich PWM / Dimming Funktion überzeugt. Die Blink Dauer möchte ich wie folgt realisieren: 400ms Licht-An; 400ms Licht-aus. Hierfür möchte ich gerne den Tiny45_RotLicht2 Code verwenden (die Waitms Zeiten würde ich selbst anpassen).

Die Steuer-Schaltung für die Erzeugung des PWM Signals mittels dem ATTINY 45-20PU ist mir verständlich. Hierfür waren die Code-Kommentare sehr hilfreich ;-) Bei der Beschaltung des LED Drivers ist meine Fachkentniss leider nicht ausreichend, darf ich in eurem Forum um Hilfe bei drei Fragestellungen bitten?

(1) Der Spannungsabfall je LED ist mit 2,43V angegeben, ergibt bei 10x LEDs einen Spannungsbedarf von 24,3V. Reicht die LED Ausgangsspannung des LT3474-1 bereits aus oder muss ich hier etwas mit dem BOOST Pin machen? Könnte ich mit dem Boost Pin überhaupt die Ausgangsspannung erhöhen?

(2) Auf Seite 18 des Datenblatts sind zwei Beispielschaltungen abgedruckt. Bei der oberen Schaltung wird die Power-LED über einen MOSFET gegen Masse geschaltet, bei der unteren werden die 2x LEDs direkt gegen Masse geschaltet. Ich hätte jetzt einfach alle 10x LEDs in Serie gegen Masse geschaltet und am PWN Eingang die Steuerschaltung (200ms Rechteck Signal) angeschlossen - ist das korrekt oder muss ich mich doch an das ober Schaltbild halten?

(3) Switching frequency: Diesen Beschreibungstext im Datenblatt habe ich leider nicht verstanden. Mein Augenmerk liegt auf einem ordentlichen 200ms Rechteck-Signal (ON/OFF) bzw. dass in der Licht-An-Phase ein 100% Duty-Cycle erreicht wird und in der Licht-Aus-Phase eben ein 0%. Auf welchen Frequenzwert sollte ich da den Baustein einstellen?

3474fd.pdf
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Viele Grüße
kahlimero
Buddhamilch
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Mi, 20.11.19, 21:24

Ich möchte gerne 10x Power LEDs (KS DMLS31.23-6J8K-68-M3W3) mittels einer Konstantstromquelle in einer Blink-Schaltung betreiben.

Hast Du dir die Led mal angeschaut?

Diese ist 2mm breit und 2,75mm lang.
Die elektrischen Anschlüsse befinden sich auf der Unterseite der Led.
Die Led muss auf einen Aluminiumträger montiert werden, damit die Betriebswärme abgeführt werden kann --> bei 10 Leds mit insgesamt 17 Watt Leistung sind das rund 12 Watt Wärme.
Bei einem Strom von 700mA (0,7A) beträgt die Vorwärtsspannung 2,43V.
Hierbei wird ein Lichtstrom von 50 Lumen erzeugt.

Effizienter und einfacher zu verbauen wäre diese Led:
Nichia NCSR219B-V1 SMD-LED mit 10x10mm Platine, 75lm, rot
Die 75 Lumen (50% mehr als bei der Osram Led) werden schon mit 350mA erreicht.
Bei ca. 233mA würde auch diese Led 50 Lumen abgeben.
Bei ca. 2,05V Vorwärtsspannung würden alle 10 Leds zusammen nur ca. 4,8 Watt Leistung verursachen, davon ca. 3,4 Watt Abwärme --> weniger als ein Drittel gegenüber der Osram Led.
Die Led wird inkl. Aluminiumträger fertig montiert geliefert.
Preislich gesehen: gleich teuer.
(2) Auf Seite 18 des Datenblatts sind zwei Beispielschaltungen abgedruckt. Bei der oberen Schaltung wird die Power-LED über einen MOSFET gegen Masse geschaltet, bei der unteren werden die 2x LEDs direkt gegen Masse geschaltet. Ich hätte jetzt einfach alle 10x LEDs in Serie gegen Masse geschaltet und am PWN Eingang die Steuerschaltung (200ms Rechteck Signal) angeschlossen - ist das korrekt oder muss ich mich doch an das ober Schaltbild halten?
Das funktioniert beides nicht.
Der PWM-Pin am IC benötigt 10V. Kann Dein Attiny diese Spannung liefern?
Als Frequenz wird ein Bereich von 60Hz bis 10kHz angegeben (siehe Figure 7 auf Seite 16 im Datenblatt).
Bei 2,5Hz oder 5Hz würde das IC zu stark belastet werden.
Die Blink Dauer möchte ich wie folgt realisieren: 400ms Licht-An; 400ms Licht-aus.
+
Mein Augenmerk liegt auf einem ordentlichen 200ms Rechteck-Signal (ON/OFF) ...
Zuerst einmal solltest Du dich für einen Wert entscheiden. Willst Du jetzt 400ms (2,5Hz) oder doch 200ms (5Hz) haben?
(3) Switching frequency: Diesen Beschreibungstext im Datenblatt habe ich leider nicht verstanden.

Schau mal auf Seite des Datenblattes in die Features.
Als Switching Frequenz wird dort ein Bereich von 200kHz bis 2MHz angegeben.
Die Switching Frequenz ist die Frequenz mit der die Schaltung um das IC herum arbeitet (arbeiten muss).
Borax
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Do, 21.11.19, 10:20

Hallo kahlimero,
welcome on board!

Treiber selbst bauen würde ich eher vermeiden. Ist nicht so einfach (weil Hochfrequenztechnik mit großen Strömen) und die bekommt man schließlich auch günstig zu kaufen. Ich würde Dir (wie Buddhamilch auch schon geschrieben hat) die Nichia LEDs empfehlen und einen Meanwell Treiber mit 350mA. Je nachdem, welche Stromversorgung vorgesehen ist (Netzteil oder Akku) einen Step-Up oder Step-Down. Beispiel https://www.leds.de/meanwell-ldd-350lw- ... 95289.html (Step down), DIM Eingang Vin >2.6 ~ 5.5VDC (passt also direkt zum ATTiny), 24V Netzteil dazu und schon passt das. Die PWM Frequenz ist bei diesem Treiber zwar auch mit 100-500Hz angegeben, aber der Dim-Eingang dient auch als REMOTE ON/OFF und kann daher beliebig lang im An oder Aus Zustand bleiben. Daher wäre es eigentlich richtiger die PWM Frequenz mit 0-500 Hz anzugeben (nur will im Normalfall natürlich niemand eine PWM Frequenz unter 100 Hz haben, weil es flimmert...). Oder brauchst Du aus irgendwelchen Gründen extrem steile Flanken?
Buddhamilch
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Do, 21.11.19, 12:57

Ich würde den Ledtreiber weg lassen --> zu teuer.
Ein paar Widerstände und ein FET reichen dafür.

Abhängig von der Höhe der Eingangsspannung:
5V --> 5 Stränge parallel, jeweils 2 Leds + Vorwiderstand in Reihe.
12V --> 2 Stränge parallel, jeweils 5 Leds + Vorwiderstand in Reihe.
24V --> 10 Leds + Vorwiderstand in Reihe.
Die Widerstände sollten für mind. 0,5 Watt (besser 1 Watt) ausgelegt sein.

Und die Led-Reihen mit einem Fet (zum Beispiel: IRLZ34N) gegen Masse (GND) schalten.

Spannungsabfall über den FET @ 5V:
5 x 0,233A x 0,035R = 0,047V.
Rvor (für jeden Strang) = (5V - 0,047V - 2 x 2,05V) / 0,233A = 3,66 Ohm.
Nächstgelegener Wert = 3,6 Ohm (E24 Reihe).

Spannungsabfall über den FET @ 12V:
2 x 0,233A x 0,035R = 0,0163V.
Rvor (für jeden Strang) = (12V - 0,0163V - 5 x 2,05V) / 0,233A = 7,44 Ohm.
Nächstgelegener Wert = 7,5 Ohm (E24 Reihe).

Spannungsabfall über den FET @ 24V:
0,233A x 0,035R = 0,008V.
Rvor = (24V - 0,008V - 10 x 2,05V) / 0,233A = 14,98 Ohm.
Nächstgelegener Wert = 15 Ohm (E12 Reihe).
kahlimero
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Fr, 22.11.19, 12:06

Hallo *,

vielen Dank für eure Rückmeldungen-

Betreffend Duty Cycle:
Sorry, hier habe ich mich selbst wiedersprochen. 5Hz ist mein Vorhaben, alls 200ms LED-An und 200ms LED-Aus.

Betreffend der LEDs:
Ich strebe eine Leistung von 5.000mW an. Natürlich bei möglichst geringer Abwärme ;-)

Mein Vorhaben ist, ein rundes LED Panel mit 7x oder 12x LEDs fertigen zu lassen (via Led-Tech).

https://www.*********/de/7-x-OSRAM-Os ... nd-Platine
https://www.*********/de/Horticulture ... am-SSL-120
(Link: led-tech-de/)

Daher bin ich ursprünglich auf die OSRAM LEDs gestoßen, lass mich aber natürlich von den Kennzahlen der Nichia LED überzeigen. Scheint ein effizienteres Modell zu sein.

An die Rückseite hätte ich dann einen Kühlkörper (via Wärmeleitfolie) angebracht.

Komme ich - bei der Nichia LED - mit einem 7x LED Board durch (um die 5.000 mW zu erreichen?)

Für die Optik würde ich folgendes Modul ausgewählen

a) https://www.*********/de/CREE-7-Fach-Linse-40
b) https://www.*********/de/OSRAM-Sandra-12-Optik-30
(Link: led-tech-de/)

Mit Led-Tech stehe ich in E-Mail Kontakt, die würden nach meinen LED und Optik Vorgaben ein solches Modul anfertigen.

Betreffend Treiber:
Als Stromversorgung habe ich Netzteil vorgesehen. Auf die Frage mit den extren steilen Flanken: Eigentlich strebe ich das an, ja. Möchte einen deutlichen An/Aus Effekt erzielen (daher hatte ich zuerst den IC von Analog-Devices ausgewählt). Muss ich hier bei dem Meanwell Driver mit langsameren Flanken rechnen?

Viele Grüße
kahlimero
Borax
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Fr, 22.11.19, 15:39

Ich strebe eine Leistung von 5.000mW
Strahlungsleistung oder elektrische Leistung?
Möchte einen deutlichen An/Aus Effekt erzielen
Meinst Du damit den 'optisch sichtbaren' Effekt? Das ist überhaupt kein Problem. Augen sind ja so lahm, dass schon 70Hz als flimmerfreies Licht empfunden werden. Sprich einen Unterschied in der Flankensteilheit kannst Du wahrscheinlich nicht mal im zweistelligen Millisekundenbereich wahrnehmen. Und der Meanwell Driver hat bestimmt eine Flankensteilheit im einstelligen µS Bereich, sonst würde eine PWM mit 500Hz nicht mehr sinnvoll funktionieren (bei 500 Hz und einem duty von 1:255 was typischerweise die kleinste Stufe einer 8Bit PWM ist, liegt die Pulslänge bei nur knapp 8µS)
(daher hatte ich zuerst den IC von Analog-Devices ausgewählt).Muss ich hier bei dem Meanwell Driver mit langsameren Flanken rechnen?
Ja. Aber das ist nur ein (z.B. mit einem Oszilloskop) messbarer Unterschied.
kahlimero
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Sa, 23.11.19, 13:47

Ok-

Habe mir nun die Daten eines Referenz-Gerätes rausgesucht (welches angeblich nach Norm EN60601-2-57 vermessen worden ist):
-> Spektrale Bestrahlungsstärke: 52.500 W/m2
-> Ausgangsleistung der optischen Strahlung: 280mW
-> Energiedichte pro LED: 7,9J/cm2

Die Lichtintensität/Dichteleistung wird von zwei vergleichbaren Geräten mit "5.000 mW Gesamtleistung" angegeben.

Auf Basis der o. g. Leistung/Performance möchte ich halte die Anzahl der LEDs (bzw. die Stromstärke für den Betrieb dieser LEDs) auslegen.
Borax
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So, 24.11.19, 22:36

Bitte mal lesen: https://platinumtherapylights.com/blogs ... apy-device
Danach solltest du es selbst ausrechnen können...
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