Hallo Forenmitglieder,
Ich bin mit einem bekannten gerade dran, eine PWM-Ansterung für LEDs zu bauen. Zum erzeugen des PWM-Signals benutzen wir ein PWM IC, dass mit Hilfe eines NE555 eine PWM-Grundfreuquenz von ca 60Hz erzeugt. Über einen Mosfet sollen nun die LEDS alles Parallel angesteuert werden.
Nun zu meiner Frage: Das PWM-Signal am Mosfet-Ausgang hat eine Amplituden-Spannung von 5V. Was passiert physikalsch an der LED, wenn ich das Impuls-Pausen-Verhältnis so einstell, dass an der LED soviel Leistung umgesetzt wird (Zeitlicher-Mittelwert über eine Periode) wie wenn ich die LED mit 700mA betreibe. Sie wird ja nicht thermisch zerstört, was mir aber klar ist, ist, dass die Led im Zeitpunkt des anliegens der 5V Spannung einen ziemlich zu großen Strom zieht, da ja nichtlineare Kennline vorliegt. Welcher physikalische Prozess führt zur sofortigen Zerstörung bzw. Lebensdauerverkürzung der LED?
Vielen Dank für eure Antworten, hoffe meine Frage war verständlich!
LEDs mit Spannungs-PWM betreiben
Moderator: T.Hoffmann
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unoptanium
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Nabend.
Also je nach LED...die 5V werden wohl nicht stabil sein bei z.B. 2A, oder?
Aber wenn der Strom kurzzeitig sehr stark erhöht wird, kann einerseits der
Bonddraht bzw. die Schweißverbindung zerstört werden, was aber nur bei extremer Überlast passieren sollte.
Andererseits kann die LED sowohl thermisch zerstört werden. Wir reden ja hier nicht über die Gehäusetemperatur,
sondern über die Chiptemperatur oder gar nur der Grenztemperatur des P-N Übergangs im Chip.
Und dieses winzig kleine Teil in der LED muss die Wärme ersteinmal an den Rest der LED abgeben.
Es kann also blitzschnell thermisch zerstört werden, obwohl der Mittelwert der Leistung ok ist.
Und 60Hz ist für PWM recht niedrig, man würde deutliches Flimmern erkennen, wenn sich der Betrachter
bewegt, die Augen wandern oder das Leuchtobjekt in Bewegung ist.
Vielleicht kann man verlustarm etwas mit einer Drossel in Reihe anfangen?
Da bin ich mit jedoch nicht sicher.
Gruß, unoptanium
Also je nach LED...die 5V werden wohl nicht stabil sein bei z.B. 2A, oder?
Aber wenn der Strom kurzzeitig sehr stark erhöht wird, kann einerseits der
Bonddraht bzw. die Schweißverbindung zerstört werden, was aber nur bei extremer Überlast passieren sollte.
Andererseits kann die LED sowohl thermisch zerstört werden. Wir reden ja hier nicht über die Gehäusetemperatur,
sondern über die Chiptemperatur oder gar nur der Grenztemperatur des P-N Übergangs im Chip.
Und dieses winzig kleine Teil in der LED muss die Wärme ersteinmal an den Rest der LED abgeben.
Es kann also blitzschnell thermisch zerstört werden, obwohl der Mittelwert der Leistung ok ist.
Und 60Hz ist für PWM recht niedrig, man würde deutliches Flimmern erkennen, wenn sich der Betrachter
bewegt, die Augen wandern oder das Leuchtobjekt in Bewegung ist.
Vielleicht kann man verlustarm etwas mit einer Drossel in Reihe anfangen?
Da bin ich mit jedoch nicht sicher.
Gruß, unoptanium
Genau. Das heißt dass die LED mindestens 16 Millisekunden lang bestromt wird. Das reicht leicht um sie zu zerstören. Typischerweise wird von den Herstellern beim 'Überstrombetrieb' eine Frequenz von 1kHz oder mehr vorgegeben.Und 60Hz ist für PWM recht niedrig,
Bei der geringen Frequenz hilft eine Drossel auch nichts. Nur ein hinreichend großer (auch mechanisch großer) Kondensator würde etwas bewirken. Allerdings sind dann die Verluste (wegen ESR) am Kondensator wahrscheinlich ähnlich hoch wie bei Vorwiderständen...