Ist es sicher, einen maximalen LED-Strom zu überschreiten, wenn die EIN-Zeit weniger als 100% beträgt?


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Ist es für eine LED mit einer Nennleistung von 20 mA sicher, sie die Hälfte der Zeit mit 40 mA zu PWM? Wird es dadurch fast so hell, als würde es kontinuierlich mit 20 mA versorgt?

Nachtrag:

Danke Olin und tcrosley für deine Antworten. Ich wollte nicht von der Frage ablenken, indem ich die Details meiner Arbeit hinzufügte, aber hier ist es:

Ich arbeite mit einem LED-Streifen von http://www.environmentallights.com/LED-Strip-Light-Double-Density-4-Wire-Red-Green-Blue-by-the-5-meter-reel_P3846.aspx . Sie haben kein Datenblatt an sich. Ich denke, die LEDs sind wie in diesem Bild gezeigt angeschlossen http://www.ladyada.net/wiki/_media/products/ledstrip/astripsch.png .

Basierend auf dem, was ich über LEDs im Allgemeinen gelesen habe, schienen 20 mA pro Farbe sicher zu sein. Ich habe es getestet - unter Verwendung von 12 V, Potentiometer und 3 Zoll langem Streifen, dh 3 LEDs in Serie pro Farbe - für kurze Zeiträume, einige Minuten, und 20 mA pro Farbe scheinen gut funktioniert zu haben, gut genug Helligkeit und keine Überhitzung oder Farbintensitätsschwankungen .

Ich werde mit bis zu 2 Fuß langen Streifen arbeiten, das sind 160 mA pro Farbe und 480 mA, um Weiß zu erhalten. Ich kann bis zu 10 Stränge steuern. Das ergibt ungefähr 5 Ampere. Ich werde den Propeller-Mikrocontroller von Parallax verwenden, um die Streifen in verschiedenen Mustern und Farben zu blinken. Verwendet Mosfets, um die LEDs anzusteuern.

Ich dachte daran, etwa 200 mA anstelle der pro Farbe benötigten 160 mA zu liefern, aber dann werde ich die LEDs so PWM-fähig machen, dass jeweils nur eine Farbe eingeschaltet ist. bei einer Frequenz von 1KHz. Um weiß zu werden, ist jede Farbe ein Drittel der Zeit eingeschaltet, dh 0,3 ms. Zu jedem Zeitpunkt ist nur eine Farbe eingeschaltet, es werden nur 200 mA gezeichnet. Ich stelle mir vor, dass die LEDs weniger hell sein werden, hoffentlich nicht viel.

Für 10 Stränge werde ich mich also nur mit 2A anstelle von 5A befassen.

Bitte lassen Sie mich wissen, wenn das, was ich denke, nicht stimmt.

Vielen Dank.

Antworten:


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Das Datenblatt enthält diese Informationen. Einige LEDs, die nur 20 mA Dauerbetrieb verarbeiten können, sind für sehr kurze Impulse mit einem viel höheren Strom ausgelegt. Sie müssten die PWM-Frequenz angeben, um die Antwort auf diese Frage in einem Datenblatt nachschlagen zu können.

Für ein bestimmtes Produkt, die CREE CLV1A RGB-LED, können Sie bei 50 mA kontinuierlich oder mit einem 200-mA-Impuls (Impulsbreite ≤ 0,1 ms, Einschaltdauer ≤ 1/10) rot und bei der Hälfte dieses Stroms blau und grün fahren. Es ist alles im Datenblatt. Sie können auch sehen, dass es eine abnehmende Rendite gibt, da die relative Lichtstärke gegenüber dem Vorwärtsstrom bei hohen Strömen nicht linear ist.

Ich denke, Sie sollten sich keine Sorgen über den Helligkeitsverlust machen, wenn Sie Ihre LEDs mit einem Tastverhältnis von 50% bei maximalem Dauernennstrom betreiben. IIRC das Auge reagiert nicht linear auf die Helligkeit und sie erscheinen etwas heller als halb so hell, und Sie werden Ihre LEDs nicht zerstören, wenn Sie die PWM vermasseln.


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Wenn Sie die LED von einem Mikrocontroller mit PWM-Ausgang ansteuern und den Maximalstrom über dem sicheren Dauerbetriebswert einstellen, müssen Sie sicherstellen, dass es keine Fehlermodi gibt, in denen die PWM bei eingeschalteter LED anhalten könnte. Ich habe gesehen, dass dies bei einer gemultiplexten, mehrstelligen Sieben-Segment-Anzeige passiert ist, bei der die Software aufgrund eines Fehlers fehlgeschlagen ist und eine Ziffer zu hell geblieben ist, bis sie fehlgeschlagen ist.


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Es gibt viele relativ einfache Möglichkeiten, eine Schaltung zu entwerfen, die verhindert, dass eine LED-Reihe mit einem zu hohen Arbeitszyklus angesteuert wird. Auf der anderen Seite habe ich viele Displays gesehen, die aussehen, als wären einige LEDs zerstört worden, als eine Reihe feststeckte. Ich würde auf jeden Fall eine ausfallsichere Schaltung in jedes Design einbeziehen, das ich produzieren wollte.
Supercat

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Ihre Spezifikation "bewertet mit" ist unklar. Bewertet für Dauerbetrieb oder maximalen Impulsstrom?

Was Sie suchen, ist der maximal zulässige Momentanstrom. Dies wird im Datenblatt zusammen mit dem maximalen Durchschnittsstrom gefunden. Eine LED mit einem durchschnittlichen Strom von 20 mA kann höchstwahrscheinlich mit 40 mA bei 50% Einschaltdauer betrieben werden, solange die Frequenz schnell genug ist, wahrscheinlich einige 100 Hz. Normalerweise können T1-3 / 4-LEDs dies im Allgemeinen übernehmen. Einige Hochleistungs-Beleuchtungs-LEDs werden so nahe an der Grenze betrieben, dass ihr maximaler Impulsstrom und ihr durchschnittlicher Dauerstrom ziemlich nahe beieinander liegen. Wie immer lesen Sie natürlich das Datenblatt .

Die LED-Helligkeit ist ziemlich proportional zum Strom, außer dass diese Beziehung bei hohen Strömen häufig abfällt. Normalerweise ist dies klein, aber lesen Sie noch einmal das Datenblatt . Hochleistungs- und Hochleistungs-Beleuchtungs-LEDs neigen dazu, stärker abzufallen, da ihr vorgesehener Betriebspunkt bereits etwas in dieser Region liegt.

In jedem Fall nimmt der Wirkungsgrad (Lichtausfall pro Stromzufuhr) mit dem Strom ab, da die Spannung an der LED mit dem Strom zunimmt. Selbst wenn die Lichtleistung immer proportional zum Strom ist, steigt die Spannung mit dem Strom ein wenig an und daher steigt die Eingangsleistung mit dem Strom mehr als die Lichtleistung. Bei den meisten gewöhnlichen 20-mA-Anzeige-LEDs entspricht die halbe Zeit von 40 mA bei einigen 100 Hz aus praktischen Gründen fast der Dauer von 20 mA. Dies gilt weniger für LEDs mit höherer Leistung und höherer Leistung. Auch hier gelesen das Datenblatt .


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Dies ist das Gegenteil von dem, was mir mein Professor für Laser beigebracht hatte. Er nahm eine 20-mA-LED und steckte Verstärker ohne Schaden hinein. Der Impuls war SEHR SEHR niedriger Arbeitszyklus, dies würde einen großen Lichtblitz verursachen, dann eine lange Abkühlung anstelle eines langen langsamen Heizzyklus, wodurch das System mit einem höheren Wirkungsgrad arbeiten kann. Ich würde gerne weitere Tests durchführen, um dies zu zeigen, aber ich kann mir die von ihm verwendeten Laser-Netzteile nicht leisten.
Kortuk

Er nahm auch die LED und änderte ihre Farbe, indem er absichtlich bis zur Beschädigung überströmte. Es hat einfach Spaß gemacht, das zu sehen.
Kortuk

@Kortuk: Ich bin mir nicht sicher, welchen Punkt du genau machst. Wollen Sie damit sagen, dass ein kurzer Hochstromimpuls zu einem höheren Gesamtwirkungsgrad von elektrischer Leistung zu durchschnittlichem Licht führt als ein Dauerstrom? Widerstandsverluste allein sollten garantieren, dass dies nicht der Fall ist. Die meisten Datenblätter für LEDs, die auf Effizienz oder hohe Lichtleistung abzielen, zeigen einen Abfall von Licht / Strom bei hohem Strom. Ich habe sicherlich noch nie einen gesehen, der bei hohem Strom ein höheres Licht / Strom zeigt. Einfache Anzeige-LEDs sollen auf niedrigen Pegeln betrieben werden, sodass sie manchmal eine gerade Linie zeigen, aber niemals eine zunehmende.
Olin Lathrop

Als eine Möglichkeit, mehr Licht von einer billigeren LED zu bekommen und dass Sie stark überströmen können. Ich glaube, ich habe Ihren zweiten Absatz falsch verstanden, mein Fehler.
Kortuk

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Ich habe das in einigen Multiplex-Arrays hocheffizienter LEDs (als Grafikdisplay verwendet) gemacht. weil es der einzige Weg war, die Nennlichtleistung von den LEDs mit Mux zu erhalten.

Ich habe 2A bei einem Tastverhältnis von 0,5% verwendet (LEDs wurden mit 20 mA bewertet).

Die Displays funktionieren seit 2007 fast rund um die Uhr ... also ist es sicherlich eine schlechte Praxis, aber LEDs scheinen sich nicht darum zu kümmern ... :-)


Und was zeigen sie an? :)
Clabacchio

Texte, einige einfache S / W-Grafiken (gut ... Schwarz / Grün). Nichts Besonderes ... es handelt sich um eine Art wirklich großes Nokia-Display im "alten Stil".
Axeman
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