Sehr feine Dimmung für Cree XM-L U2

Fragen zu Schaltungen, Elektronik, Elektrik usw.

Moderator: T.Hoffmann

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So, 03.05.15, 21:26

Hallo,

wie kann ich denn eine Cree XM-L U2 so dimmbar machen, sodass gerade im anfänglichen Bereich von etwa 0 bis 30% die Leuchtstärke nicht "springt" sondern in sehr feinen Abstufungen geregelt wird? Es darf aber keine gepulste Dimmung (PWM, PFM) sein!
Es muss eine analoge bzw. lineare Dimmung sein. Über einen Link zu einer fertigen KSQ, die tatsächlich im unteren Bereich fein regelt, würde ich mich sehr freuen.
Eine Bauanleitung würde auch gehen.
Borax
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So, 03.05.15, 22:09

Das eine hat mit dem anderen nicht unbedingt was zu tun. Wenn die PWM Regelung hinreichend fein abgestuft ist, merkst Du da auch keine Sprünge (spätestens bei 16Bit). Aber es geht natürlich auch rein linear über eine Stromregelung. Nur ist mir da kommerziell nichts bekannt (weder 16Bit PWM - noch lineare Stromregelung jedenfalls nichts was unter 10% geht). Selbstbau wäre kein Problem. Die OP-KSQ läßt sich sehr präzise regeln: viewtopic.php?p=91250#p91250 und verträgt auch hohe Ströme (zur Regelung R6 mit eine Poti ersetzen - oder besser mit einem Festwiderstand und einem Poti). 16 Bit PWM kann z.B. ein Atmel AVR Controller. Siehe hier: https://www-user.tu-chemnitz.de/~heha/M ... 3PWM16.htm
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Mo, 04.05.15, 07:35

Borax hat geschrieben:Das eine hat mit dem anderen nicht unbedingt was zu tun. Wenn die PWM Regelung hinreichend fein abgestuft ist, merkst Du da auch keine Sprünge (spätestens bei 16Bit).
Auch hier danke ich Dir für den Hinweis.
Durch das erzeugte LED Licht sollen Fotos bzw. Videoaufnahmen gemacht werden, und da soll eine PWM-Dimmung für negative Ergebnisse sorgen, was bei einer linearen Dimmung auf gar keinen Fall passiert.
t_schulz
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Mo, 04.05.15, 08:05

Da hast Du recht. Abgetastete Bilder sind manchmal komisch, wenn gerade kein Licht an ist.

Die OP-KSQ, die Borax gezeigt hat, ist genau das, was Du brauchst. Mit der vorgeschlagenen Zeitkonstante im Regler sollte es auch nie schwingen. Bei Bedenken kann der FET auch ein (Darlington-) NPN sein. Die sind oft etwas zahmer. :wink:
Borax
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Mo, 04.05.15, 08:28

Ich kann Dir gerne noch einen genauen Schaltplan (oder auch Lochraster-Plan) geben. Dazu müssten wir aber noch die 'Rahmenbedingungen' klären.
Geht es nur um 'eine Cree XM-L U2' oder doch mehrere? Was steht als Stromversorgung zur Verfügung? Wir hoch soll der (maximale) Strom sein?
@t_schulz
Mit Schwingungsneigung hatte ich bei der Schaltung noch nie Ärger :)
t_schulz
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Mo, 04.05.15, 08:48

Hi,

ja, so schrub ich ja. :D

Aber versuch mal die Schaltung linear zu modulieren, also statt Poti ein Eingangssignal. Wenn hier eine gewisse Bandbreite benötigt wird, müssen die C's kleiner und irgendwann geht kein 358 mehr....

Ich bin ja schon still, darum geht's hier gar nicht. :lol:

Nach dem Gelaber von mir: Die Schaltung ist gut so und kann ohne Probleme an die Anforderungen angepasst werden.
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Mo, 04.05.15, 09:15

Borax hat geschrieben:Ich kann Dir gerne noch einen genauen Schaltplan (oder auch Lochraster-Plan) geben. Dazu müssten wir aber noch die 'Rahmenbedingungen' klären.
Geht es nur um 'eine Cree XM-L U2' oder doch mehrere? Was steht als Stromversorgung zur Verfügung? Wir hoch soll der (maximale) Strom sein?
@t_schulz
Mit Schwingungsneigung hatte ich bei der Schaltung noch nie Ärger :)
Ich habe ein kleines Labornetzgerät (0-30V 5A) und wäre bzgl. der Spannungsversorgung sehr flexibel. Ich hab auch noch ein kleines Netzteil mit 12V und 1500mA zur Verfügung. Mehr an Strom benötige ich definitiv nicht. Es wird nur eine Cree LED damit versorgt.
Über einen Lochrasterbestückungsplan wäre ich sehr dankbar. Das bekomme ich noch hin :)
Borax
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Mo, 04.05.15, 12:27

Ich habe ein kleines Labornetzgerät (0-30V 5A) und wäre bzgl. der Spannungsversorgung sehr flexibel.
Das kannst Du auch gleich 'direkt' nehmen. Vorausgesetzt die Stromregelung bei diesem Labornetzgerät ist halbwegs brauchbar (was aber meist der Fall ist). Dann brauchst Du eigentlich keine weitere Schaltung. Falls Du doch eine Schaltung dafür bauen willst, dann sollte es aber ein 5V Netzteil sein (oder Akku/Batterien im Bereich 4-6V). Die oben genannte OP-KSQ ist rein linear und verträgt keine großen Spannungsunterschiede zwischen Eingang und Ausgang. Sonst brauchst Du einen Riesen-Kühler für den Mosfet ;) Du kannst natürlich das Labornetzteil nehmen und auf etwa 4.5V stellen.
Falls Du einen Lochraster-Plan willst: Lieber Lochraster oder Streifenraster?
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Mo, 04.05.15, 15:48

Alle klar und Danke.
Ich habe gerade eine Lochrasterplatine da die ich nehmen könnte.
Borax
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Mo, 04.05.15, 15:55

Ok. Wie schaut es mit sonstigen Bauteilen aus? Hast Du da auch noch was, oder brauchst Du eine 'Einkaufliste'? Falls es wirklich eine sehr feine und präzise Regelung werden soll, würde ich entweder 2 Potis vorsehen (grob und fein) oder ein 10 Gang Präzisionspoti (die kosten etwa 6€): http://www.reichelt.de/Mehrgang-Potis/5 ... TICLE=2540
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Mo, 04.05.15, 16:57

Eine Einkaufsliste wäre nicht schlecht :D Damit kann ich zum Elektronikladen nach Darmstadt gehen und alles besorgen.
Das Poti sollte so präzise wie möglich sein - kann auch mehr als die 6 EUR kosten wenn es sich lohnt :wink: Wichtig ist die feine Regelung!
Borax
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Mo, 04.05.15, 22:06

Ok. Kriegst Du. Hat der 'Elektronikladen in Darmstadt' einen Namen? Weil ich kann Dir nur die Links zu einem der üblichen Versender (Reichelt oder Conrad oder manchmal ebay) als Einkaufliste anbieten. Und ich fürchte der Elektronikladen in Darmstadt wird sowieso keine Präzisionspotis vorrätig haben. Lohnt sich für eine feinfühlige Regelung aber durchaus.
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Di, 05.05.15, 06:09

Das ist ja ein Service hier :)
Ich hab eine ELV-Card, bin aber auch bei Conrad Kunde. Falls eBay von einem Anbieter dann auch eBay.
Vielen Dank!
Borax
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Di, 05.05.15, 09:37

Also...
Schaltplan:
OpAmpKSQ_5V.png
Platine Oberseite:
OpAmpKSQ_5V_Loch1.png
Unterseite:
OpAmpKSQ_5V_Loch2.png
Einkaufliste Conrad:
http://www.conrad.de/ce/de/product/1556 ... archDetail
http://www.conrad.de/ce/de/product/4292 ... archDetail
http://www.conrad.de/ce/de/product/1628 ... ggest=true
http://www.conrad.de/ce/de/product/5318 ... t?ref=list
http://www.conrad.de/ce/de/product/1556 ... ggest=true
2x http://www.conrad.de/ce/de/product/4173 ... archDetail

Die 10K, 1.2K und 2.4K Widerstände hab ich jetzt nicht raus gesucht. Da tun es ganz normale 1/4 W Kohleschicht oder Metallschichtwiderstände.
Alternativ Einkaufsliste Reichelt:
http://www.reichelt.de/Mehrgang-Potis/5 ... TICLE=2540
http://www.reichelt.de/TL-431-ACLP/3/in ... ICLE=39793
http://www.reichelt.de/LM-358-DIP/3/ind ... ICLE=10483
http://www.reichelt.de/IRLZ-34N/3/index ... ICLE=41777
http://www.reichelt.de/X7R-2-5-10N/3/in ... ICLE=22854
5x http://www.reichelt.de/1-4W-1-1-00-Ohm- ... ALL+1%2C00

Weil das (gleiche!) Präzisionspoti kostet bei Reichelt nicht mal die Hälfte (<6€) wie beim C... (>12€)
Für den Preisunterschied könntest Du bei Reichelt noch ein kleines 5V Netzteil dazu kaufen (z.B.: http://www.reichelt.de/Ladegeraete-fuer ... CLE=134957 ) ;)
Anmerkungen:
Der 0.22Ohm Widerstand im Schaltplan kann entweder mit 2 Stück 0.47Ohm oder 5x 1Ohm (jeweils parallel geschaltet) realisiert werden (beim Reichelt gibt es leider keine 0,XX Ohm Standard-Widerstände mehr). Damit ergibt sich ein maximal einstellbarer Strom von rund 1A. Falls 1A nicht reicht, kann der 10K Widerstand R2 verkleinert werden. Bei 4.7K wäre der maximale Strom etwa 1.4A Noch was: Nicht wundern, dass beim LM285 nur zwei Beinchen eingezeichnet sind. Das dritte ist (hier) nicht nötig. Kann man also gleich abschneiden.
[EDIT] Gilt nur für den LM285! Bzgl. TL431 siehe unten...
Zuletzt geändert von Borax am Di, 05.05.15, 16:20, insgesamt 2-mal geändert.
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Di, 05.05.15, 11:51

Ja was soll ich da noch sagen. Vielen Dank für dein Engagement.
Ich werde mir die Teile bei reichert besorgen und dann freue ich mich schon auf das Ergebnis :D
Borax
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Di, 05.05.15, 12:44

Mist. Verwechselt. Beim LM285 (den ich damals für meine Schaltung verwendet habe) ist der dritte Pin nicht nötig. Beim TL431 aber schon. Weil da ist es der Ref-Pin. Der muss mit der Kathode verbunden werden. Ich hatte erst gedacht die sind quasi Pinkompatibel. Ist aber nicht so.
Mit TL431 sieht der Lochrasterplan dann so aus:
OpAmpKSQ_5V_Loch3.png
OpAmpKSQ_5V_Loch4.png
Oder Du nimmst den LM285: http://www.reichelt.de/index.html?&ACTION=446&LA=446 Dann stimmt der Plan oben...
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Di, 05.05.15, 14:02

Ich hab den TL431 schon im Warenkorb :wink: Den nehme ich auch jetzt :)
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Di, 05.05.15, 14:07

Völlig ok. Ist ja nur ein Pin mehr zum Löten :D Funktional ändert das gar nichts.
Viel Erfolg!
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