Acebeam Taschenlampen
Imalent Taschenlampen

Spannungsabhängige Regelung von Taschenlampen

TauRox

Flashaholic*
10 September 2020
429
281
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Trustfire Taschenlampen Hypnose Hannover
Liebes Forum,

als Anfänger, der voll mit dem Tala-Virus infiziert ist schlägt bei mir immer wieder das Thema "Regelung" auf. Hier soll es nicht um die thermische Regelung (Lampe wird heiß und schaltet runter) gehen, sondern um die spannungsabhängige Regelung. also die Frage wie weit die Leistung der Lampe vom Füllstand des Akkus entkoppelt wird (gleichbleibende Lumenleistung bei sinkender Akkuspannung).

In verschiedenen Threads zu einzelnen Tala-Modellen wird das Thema immer wieder mal angerissen. Aber so richtig verstanden, wie eine solche Regelung wirklich funktioniert, habe ich nicht. Können die Elektronikexperten hier im Forum bitte etwas Licht in mein Dunkel bringen? Wie schafft es eine "gute" Regelung, die Lichtleistung konstant zu halten, bzw. was macht eine "schlechte" Regelung anders? Und die Frage, warum verbauen nicht alle Lampenhersteller "gute" Regelungen (zu teuer?, warum?).

Schon mal danke im Voraus.

Nachtrag:
Ich habe hier ein paar Überblicks-Informationen gefunden, aber nicht alles auf der Seite passt zu meinem Erleben in der Taschenlampenwelt.
 
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DumaMadoa

Flashaholic
11 September 2020
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Bremen
Prinzipiell gibt es drei verschiedene Treibertypen. Den FET Treiber, Buck Treiber und Boost Treiber. Letztere sind sogenannte Konstantstrom Treiber.
Die Helligkeit einer LED wird maßgeblich neben dem Strom auch durch die Spannung beeinflusst. Bei einem Akku ist es aber nun mal so, dass während er sich entlädt, seine Spannung abfällt. Bei einem Li-Ion Akku von ca. 4,2V (voll) auf 3,0V (leer). Das heißt dementsprechend, dass wenn man eine LED direkt an einen Akku anschließt, ihre Helligkeit proportional zum "Füllstand" des Akkus sinkt. Die ist einfach gesagt der Fall bei einem FET Treiber.
Dann gibt es aber Buck und Boost Treiber. Die machen prinzipiell beide das gleiche: Die Spannung des Akkus konstant auf eine optimale Spannung für die LED regeln.
Ein Boost Treiber erhöht die Spannung die der Akku liefert, ein Buck Treiber senkt sie.
Wenn die LED z.B. 12V für den Betriebt benötigt, nimmt man einen Boost Treiber, der die Spannung, die der Akku liefert, erhöht. Dies geschieht nach dem Zusammenhang von Spannung U, Strom I, sowie der Leistung W: W=U*I. Um die Ausgangsspannung des Treibers von 12V und damit auch die Leistung konstant zu halten, obwohl die Spannung des Akkus sinkt, wird der Strom erhöht, damit die Leistung W gleich bleibt. Wird U nämlich kleiner, muss I größer werden, damit W konstant bleibt.
Beim Buck Treiber ist das sehr ähnlich, nur dass er die Spannung senkt, um z.B. eine LED zu speisen, die nur 2V benötigt.

Das ist die grundsätzliche Funktionsweise der Treiber. Hinzu kommen natürlich noch viele weitere Aspekte, wie z.B. welche maximalen Ströme die Treiber bedienen können, wie gut sie den Strom regeln und wie konstant die Ausgangsleistung ist.
Den "perfekten" Treiber gibt es natürlich auch nicht, weil er sowohl zur LED, als auch zum Akkukonzept der Lampe passen muss und dementsprechend alles aufeinander abgestimmt werden muss.

Wie es im preislichen Vergleich aussieht, weiß ich aber auch nicht.
 

Nicobrosi

Flashaholic**
24 Oktober 2018
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Nicht zu vergessen ist die temperaturabhängige Regelung die einige Treiber bieten, die noctigon meteor zb. Hat einen klasse geregelten Treiber der dauerhaft am eingreifen ist....sei es temperatur oder Spannung....für mich ist das Perfektionismus pur und die Entwickler haben sich da richtig die birne drüber zerbrochen....die meteor ist der Hauptgrund warum die Lampen von hank soo beliebt sind...leider sind die meisten emisare nicht so, tolle Regelung bieten bei diesem Anbieter hauptsächlich die noctigon Modelle.....
Dieses ist nur ein Beispiel, klarus und so einige andere Anbieter können es auch sehr gut, allerdings haben diese leuchten auch ihren Preis und gehören nicht zum low Budget Segment.
 

steidlmick

Flashaholic***
15 August 2012
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Bielefeld, NRW
Aber so richtig verstanden, wie eine solche Regelung wirklich funktioniert, habe ich nicht. Können die Elektronikexperten hier im Forum bitte etwas Licht in mein Dunkel bringen? Wie schafft es eine "gute" Regelung, die Lichtleistung konstant zu halten, bzw. was macht eine "schlechte" Regelung anders?
Um das richtig zu erklären, müsste man ziemlich weit ausholen, es geht um Halbleiterelektronik, Diodenkennlinien, Heiß-/Kaltleiter und zahlreiche weitere Grundlagen der Physik.
Das erspare ich mir mal an dieser Stelle und versuche es zu verkürzen, aber dadurch erscheint manches vielleicht unlogisch oder nicht nachvollziehbar.

Die "schlechte" Regelung ist eigentlich gar keine Regelung im engeren Sinne.
Dabei handelt es sich lediglich um eine Begrenzung des Maximalstroms, der durch die LED fließt.
"Geregelt" bedeutet in solchen Fällen lediglich, dass die mittlere Leistung der von Anwender gewählten Leistungsstufe vom Prozessor der Lampe (MCU) kontrolliert wird, es gibt also definierte Stufen, aber keinen für diese Stufen genau definierten Strom, lediglich einen erlaubten Höchstwert.

Typische Vertreter solcher Lampen sind Einsteigermodelle wie z.B. viele Convoy-Lampen, Wurkkos FC11 und ähnliche Produkte.
Der Großteil der Lampen mit Andúril-Firmware gehört bedingt dazu (Mixed-Mode-Treiber), dazu später noch etwas mehr.

Bei den "einfachen" Lampen wird die Strombegrenzung durch Bauteile realisiert, welche den durch sie fließenden Strom auf einen Maximalwert begrenzen. Ein Beispiel dafür ist der bekannte und verbreitete AMC7135-Chip, der höchstens 350 mA Strom fließen lässt.
Durch Parallelschaltung mehrerer AMC7135-Chips kann man den Strom entsprechend erhöhen und durch PWM-Regelung lassen sich Zwischenstufen realisieren (Beispiel Convoy S2+).

Voraussetzung dafür, dass 350 mA Strom durch einen AMC7135-Chip fließen können ist jedoch, dass die Versorgungsspannung ausreichend hoch ist. Wenn die Spannung ausreichend hoch ist (= Akku noch voll), dann würde durch die LED ein hoher Strom fließen können (siehe erster Satz, Halbleiterelektronik, Diodenkennlinien, bla bla).
Der AMC7135 regelt den Strom jedoch bei 350 mA ab (bei Parallelschaltung entsprechend mehr). Der "Überschuss"-Strom wird als Wärme verbraten, d.h. der AMC7135 wird dabei heiß.

Nimmt aber die Versorgungsspannung ab (= Akku leert sich allmählich), dann ist irgendwann der Punkt erreicht, bei dem auch ohne den AMC7135 nur noch ein geringerer Strom durch die LED fließen würde (siehe erster Satz, Halbleiterelektronik, Diodenkennlinien, bla bla).
In so einem Fall begrenzt der AMC7135 auch nicht mehr, der Strom fließt einfach nur hindurch.
Ab diesem Punkt sinkt die (Licht)Leistung der LED wegen fallender Versorgungsspannung kontinuierlich ab. Man kann das in entsprechenden Laufzeitdiagrammen dann gut erkennen.

Was ist also die eigentliche Ursache für den Leistungsabfall?
Die Ursache ist, dass der Akku eine nicht stabile (= absinkende) Versorgungsspannung für die LED bereitstellt (Beispiel Entladekurve).
Bei einem anderen Akkutyp mit sehr flacher Entladekennlinie (bekanntes Beispiel LiFePO4), aber ausreichend hoher Spannung (die von LiFePO4 ist leider zu gering) würde man ein ganz anderes Verhalten beobachten, die Leistung der LED wäre weitgehend stabil.
Leider gibt es solche Akkus für LED-Taschenlampen nicht...

Noch etwas zu Lampen mit Andúril:
Die meisten Lampen mit Andúril-Firmware haben einen Mixed-Mode-Treiber.

In den unteren Leistungsstufen verhält es sich wie zuvor beschrieben, aber bei zunehmender Leistungsanforderung wird ein "Direct-Drive-Modus" zunehmend zugeschaltet (Mischbetrieb, PWM-geregelt), bis schließlich im Turbo-Modus ein reiner "Direct-Drive"-Betrieb besteht.

Im "Direct-Drive"-Turbo-Modus gibt es gar keine Begrenzung, der Strom fließt ungehindert volle Pulle durch die LED und kann bei entsprechend leistungsfähigen Akkus sehr hoch werden, bis hin zur Zerstörung der LED (Beispiel Astrolux EA01 mit SST40 und Hochstrom-Akkus).

Was macht nun ein geregelter Treiber?
Vereinfacht ausgedrückt sorgt ein (guter) geregelter Treiber dafür, dass die nicht stabile (= absinkende) Versorgungsspannung eines Akku in eine stabilisierte Spannung "umgewandelt" wird, die Ausgangsspannung des Treibers (die zur LED führt) also (weitgehend) unabhängig vom Akkufüllstand bleibt.
Das geschieht über einen so genannten Schaltregler, der unterschiedlich ausgelegt sein kann (Buck, Boost, Buck-Boost etc.), je nach LED-Typ und Akku(s).
Man kann sich so einen Schaltregler auf dem Treiber wie eine Art Mini-Netzteil vorstellen.
Je nach Auslegung kann die Ausgangsspannung des Treibers auch viel höher als die Akkuspannung sein (12V-Boost-Treiber, z.B. für XHP35-LED) oder umgekehrt kann die hohe Spannung von seriell mehrzelligen Lampen (3S oder 4S) auch heruntergeregelt werden (Buck-Treiber) und es gibt auch Mischbetriebs-Treiber.

Durch gute Konstruktion und Auslegung kann man es schaffen, dass so ein Schaltregler auf dem Treiber eine sehr lange Zeit (fast bis zu Erschöpfung des Akkus) eine stabile Ausgangsspannung für die LED erzeugt. Ein bekanntes Beispiel sind die Eagtac-Lampen, aber auch andere Fabrikate bekommen das sehr gut hin.
Und die Frage, warum verbauen nicht alle Lampenhersteller "gute" Regelungen (zu teuer?, warum?).
Die Kosten spielen keine große Rolle.
Die für einen Schaltregler nötigen Bauteile sind weit verbreitet und günstig. Es gibt auch durchaus einfache, günstige Lampen mit gutem Schaltregler (z.B. früher Zanflare F1, die Sofirn SP32 V2 oder die Sofirn SP35).

Ich denke auch der Anwender trägt nicht unerheblich dazu bei, dass Lampen ohne gute Regelung auf dem Markt zunehmen.
Viele Leute wünschen sich unvernünftig hohe Turbo-Leistungen (weit höher, als es für die Lampengröße sinnvoll wäre) und ein tolles UI mit vielen Funktionen, wollen aber nicht zu viel Geld ausgeben.
Durch Andúril (= keine Entwicklungskosten für den Lampenhersteller) und den Leistungswahn können Lampen auf dem Markt bestehen, obwohl sie keine Regelung aufweisen.

Warum realisiert man das nicht per Treiber mit Schaltregler?
Ein solcher Schaltregler, der die unvernünftig hohen Turbo-Leistungen schaffen könnte, benötigt relativ große und/oder schwere Bauteile (Speicherdrossel, Kondensatoren) und würde in eine Lampe vom Format einer FW3A oder Emisar D4 mechanisch gar nicht mehr hineinpassen.

Sofirn zeigt mit der SP35, dass man bei vernünftigen Leistungen (kein Irrsinns-Turbo) eine gute Lampe mit ordentlichem Schaltregler auf dem Markt etablieren kann und auch andere Lampen anderer Hersteller (ohne Irrsinns-Turbo) sind ja verfügbar.

Einige der "Vernunftlampen" werden durchaus mit ordentlichen Schaltreglern angeboten, nur möchten ja manche Verbraucher lieber unvernünftig hohe Leistungen in möglichst kleinen Lämpchen und da muss man dann eben Kompromisse eingehen können.

Ich habe höchstwahrscheinlich nicht alles beantworten können, was an Fragen auftritt, und vermutlich ist auch einiges nicht ganz deutlich geworden. Daher scheue dich nicht nachzufragen.
 
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TauRox

Flashaholic*
10 September 2020
429
281
63
Daher scheue dich nicht nachzufragen.

Wow, das ist mal 'ne umfassende Antwort. Vielen Dank dafür. Jetzt ist bei mir schon viel weniger Nebel.

Um das Ganze mal für mich zusammenzufassen:
  • Man könnte schon (bei begrenzten Mehrkosten) in alle Taschenlampen eine funktionierende Regelung (im Sinne von gleichbleibender Lichtleistung bei fallender Akkuspannung) verbauen.
  • Das scheitert aber am Wunsch, möglichst viel Maximalleistung anzubieten, weil für diese Maximalleistung die Steuerungselektronik zu groß für den angestrebten Formfaktor würde. Da wird dann der "direct-drive" die einfachere Lösung.

Zur Regelungsmechanik selbst (Boost-Treiber): Akkuspannung sinkt, Treiber zieht mehr Strommenge (Ampere) aus dem Akku um gleichbleibende Watt zu gewährleisten. Richtig?

@steidlmick
Ich finde es großartig mit welcher Geduld und Akribie du immer wieder hier im Forum dein Wissen teilst. Dein Text oben zeigt, wieviel Mühe du in solche Antworten steckst. Hast du das irgendwo vorbereitet auf der Platte oder fließt das einfach so aus deinen Fingerspitzen? Egal: beeindruckend! Ein einfacher Danke-Button war mir an der Stelle jetzt einfach zu wenig.
 

Straight Flash

Flashaholic**
23 März 2018
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1.400
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Kassel
@steidlmick
Ich finde es großartig mit welcher Geduld und Akribie du immer wieder hier im Forum dein Wissen teilst. Dein Text oben zeigt, wieviel Mühe du in solche Antworten steckst. Hast du das irgendwo vorbereitet auf der Platte oder fließt das einfach so aus deinen Fingerspitzen?
Da ein Selbstlob bekanntlich schwerfällt, erlaube ich mir mal eine Antwort: Er ist Naturwissenschaftler (Chemiker) und hat es drauf, fachliche Inhalte auf ein allgemeinverständliches Niveau herunterzubrechen. In der Art und Weise und dem Tempo, in dem er auf die unterschiedlichsten Fragen antwortet, haut er das meiner Einschätzung nach im 10-Fingersystem heraus. Ich vermute, dass er darin geübt ist (berufliche Lehrfunktion?). Ich lese seine sachlich erhellenden Beiträge jedenfalls sehr gern.
 

steidlmick

Flashaholic***
15 August 2012
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Bielefeld, NRW
Man könnte schon (bei begrenzten Mehrkosten) in alle Taschenlampen eine funktionierende Regelung (im Sinne von gleichbleibender Lichtleistung bei fallender Akkuspannung) verbauen.
Ja, das ist technisch kein Problem und die Kosten wären wirklich gering.
Wer an so etwas Interesse hat, könnte eine entsprechende Schaltung mit überschaubarem Aufwand (finanziell wie praktisch) auch leicht selbst aufbauen.
Das scheitert aber am Wunsch, möglichst viel Maximalleistung anzubieten, weil für diese Maximalleistung die Steuerungselektronik zu groß für den angestrebten Formfaktor würde. Da wird dann der "direct-drive" die einfachere Lösung.
Im Prinzip schon.
Im Spannungsfeld von "normalen" Turbo-Leistungen einerseits und den offenbar am Markt gerne nachgefragten irrwitzigen Turbo-Leistungen von einigen tausenden Lumen bei Lampen in der Größe einer Essiggurke andererseits muss ein Hersteller irgendwie abwägen.

Den Herstellern würde ich da noch nicht mal einen Vorwurf machen, die Kundschaft selbst hat so eine Entwicklung mit befeuert.
Und gerade die Andúril-Lampen richten sich ja schon eher an Nerds...
Zur Regelungsmechanik selbst (Boost-Treiber): Akkuspannung sinkt, Treiber zieht mehr Strommenge (Ampere) aus dem Akku um gleichbleibende Watt zu gewährleisten. Richtig?
Ja, wenn er gut ausbalanciert und konzipiert ist (was kein Hexenwerk ist).
Aber natürlich nur in einem gewissen Leistungs-/Spannungsfenster, das geht nicht stufenlos von 4.2 V bis hinunter auf 2.5 V Entladeschlussspannung.
@steidlmick
Ich finde es großartig mit welcher Geduld und Akribie du immer wieder hier im Forum dein Wissen teilst. Dein Text oben zeigt, wieviel Mühe du in solche Antworten steckst.
Vielen Dank! :thumbup:
Hast du das irgendwo vorbereitet auf der Platte oder fließt das einfach so aus deinen Fingerspitzen?
Das fließt tatsächlich "einfach so", hängt aber auch mit einer Vergangenheit als (zeitweiliger) Hochschullehrer zusammen, da fällt das dann nicht wirklich schwer.
 

Rodge

Flashaholic
2 September 2019
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Ich bin gerade nochmal auf diesen Thread gestoßen, da ich nochmal über die einfachen FET Treiber nachgedacht habe. Und auch darüber, wie groß die Einschränkung ohne Konstantstromtegelung sind.

Buck, Boost, FET, mixed Mode, AMC 7135er - das habe ich soweit alles verstanden.
Auch dank @steidlmick, der weiter oben dazu wirklich eine tolle Zusammenfassung geschrieben hat. :daumenhoch:

Aktuell habe ich gerade eine Sofirn IF22A Lust-gekauft. Ich rege mich nicht drüber auf, dass die nicht geregelt ist, ich habe es ja gewusst.

Ich habe nur darüber nachgedacht, ob es unbedingt ein Buck Konverter sein muss, ob es überhaupt ein Konstantstromregler sein muss, oder ob man nicht einfach auch einfach eine Kompensation der PWM anhand der Akkuspannung realisieren könnte?
Ich habe dazu noch nie etwas gefunden.

Ich gehe davon aus, dass der Mikrocontroller einen ADC an Bord hat, um die Akkustannung zu messen, oder man könnte einen nehmen der das kann. Der MC kann auf jeden Fall rechnen. So sollte es auf jeden Fall möglich sein, anhand einer linearen Gleichung oder eines Kennfelds, einen Korrekturwert des PWM Tastverhältnisses zu berechnen. Dafür bräuchte man eigentlich garkeine zusätzlichen Bauteile.
Thermische Effekte der LED wurden zwar nicht kompensiert, aber den Spannungsabfall sollte man doch grob ausgleichen können?

Vermutlich gibt es das längst oder ich übersehe etwas, es kann ja nicht so eine einfache, nicht genutzte Möglichkeit geben. :pinch:
 

SammysHP

Flashaholic**
6 Oktober 2019
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Celle
www.sammyshp.de
Ja, so etwas kann man machen. Allerdings ist das alles nicht sehr linear und der Microcontroller weiß nicht, wie hell die Lampe tatsächlich leuchtet oder wie viel Strom durch fließt. Der Aufwand, einen Linearregler mit einem FET zu bauen, dürfte geringer sein.
 
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steidlmick

Flashaholic***
15 August 2012
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Bielefeld, NRW
Ich habe nur darüber nachgedacht, ob es unbedingt ein Buck Konverter sein muss, ob es überhaupt ein Konstantstromregler sein muss,
Das ist in erster Linie eine Frage des persönlichen Anspruchs und zu einem gewissen Teil auch abhängig vom LED-Typ.
Ersteres dürfte klar sein, aber was hat der LED-Typ damit zu tun?

Eine farbstoffkonvertierte Weitspektrum-LED, wie sie als "weiße" LED verwendet wird, hat eine definierte und durch den eingesetzten Halbleiterkristall vorgegebene Vorwärtsflussspannung Vf.
Diese Vf ist keine Konstante, sondern abhängig von gewünschten Stromfluss und steigt mit steigendem Strom an.
Eine LED mit geringer Vf hat in Relation zum voll geladenen Akku viel "Luft nach oben", d.h. der Akku kann vergleichsweise viel Spannung verlieren, ohne dass die Vf für einen definierten Strom schon unterschritten wird.

Für einen Treiber bedeutet das, dass er als günstiger Linear-Treiber (Bsp. AMC7135) aufgebaut sein kann und in Kombination mit einer LED mit geringer Vf für relativ lange Zeit dennoch einen stabilen Lichtstrom erreichen kann, zumindest in den mittleren und niedrigen Leuchtstufen.
Nachteilig ist jedoch, dass die "Überschuss"-Leistung sinnlos als Wärme verbraten wird, die Effizenz also eher gering ausfällt.

Eine verbreitete LED mit vergleichsweise geringer Vf ist die Luminus SST40, ein Gegenbeispiel für eine LED mit hoher Vf ist die Samsung LH351D.
oder ob man nicht einfach auch einfach eine Kompensation der PWM anhand der Akkuspannung realisieren könnte?
Ja, aber...
...Regelkreise benötigen eine Rückmeldung, die können nur Dinge regeln, deren Veränderung sie wirklich "messen" können.
Da jedoch der Lichtstrom der LED von der Lampe selbst nicht gemessen wird und auch noch thermischen Effekten unterliegt (die Vf ist auch temperaturabhängig, ebenso wie das elektrische Leiterverhalten des LED-Kristalls), wird das sehr aufwändig und ein Schaltregler wäre günstiger.
Ich gehe davon aus, dass der Mikrocontroller einen ADC an Bord hat, um die Akkustannung zu messen,
Richtig, darüber wird die übliche Ladestandanzeige oder auch eine LVP realisiert.
So sollte es auf jeden Fall möglich sein, anhand einer linearen Gleichung oder eines Kennfelds, einen Korrekturwert des PWM Tastverhältnisses zu berechnen.
Das klappt leider nicht so simpel, wie erwähnt müssten auch die Temperaturabhängigkeit der Vf berücksichtig werden und der Aufwand, derartige Kennfelder zu kreieren, dürfte sich kaum lohnen.
Dazu müsste das alles noch in so eine winzige MCU passen, das ist nicht ganz banal.

Man darf auch nicht vergessen: Eine LED ist ein Halbleiterbauteil und als solches stromabhängig regelbar, die Spannung ist eher eine Nebengröße.
Man müsste den tatsächlich real durch die LED fließenden Strom messen und das ist für eine MCU schon aufwändiger als eine Spannungsmessung.

Letztlich ist es immer eine Frage des Geldes und ein einfacher FET+1-Treiber wie bei vielen Andúril-Lampen ist viel günstiger und selbst ein guter Schaltregler wie bei Acebeam oder Eagtac ist günstiger.
Man darf auch nicht vergessen, dass solche Lampen nicht zu Hunderttausenden oder in Millionenstückzahlen verkauft werden, aufwändige Entwicklungen lohnen sich nicht und der Rückgriff auf bewährte Techniken ist sinnvoller.
 
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Rodge

Flashaholic
2 September 2019
205
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43
Ja, aber...
...Regelkreise benötigen eine Rückmeldung, die können nur Dinge regeln, deren Veränderung sie wirklich "messen" können.
Natürlich, die Kompensation der Spannung über Anpassung der PWM wäre genau genommen natürlich nur eine Steuerung ohne Rückmeldung.

Das klappt leider nicht so simpel, wie erwähnt müssten auch die Temperaturabhängigkeit der Vf berücksichtig werden und der Aufwand, derartige Kennfelder zu kreieren, dürfte sich kaum lohnen.
Dazu müsste das alles noch in so eine winzige MCU passen, das ist nicht ganz banal.
Mir geht es nicht um Perfektion. Aber der Temperatureinfluss wirkt sich ja ohne Regelung genauso aus. Die Spannung als größten Einflussfaktor zu egalisieren wäre ein bedeutender Fortschritt.
Ein komplettes Kennfeld über Spannung und Temperatur ist natürlich recht aufwändig, da gebe ich dir recht. Aber eine Kennlinie mit vllt 8 oder 16 Stützstellen und linearer Interpolation dazwischen sollte auch eine recht kleine MCU packen.

Man darf auch nicht vergessen: Eine LED ist ein Halbleiterbauteil und als solches stromabhängig regelbar, die Spannung ist eher eine Nebengröße.
Ich habe mir im BLF einmal gemessene Kennlinie von den genannten SST40 und LH351D angesehen.
Stellenweise ist Vf / I ja sogar halbwegs linear. Die Abhängigkeit von der Temperatur ist natürlich nicht wiedergegeben. Wobei die unterschiedlichen Level von Vf offensichtlich sind. Eine Kennliniensteuerung müsste also wahrscheinlich an den LED Typ angepasst werden.

Man müsste den tatsächlich real durch die LED fließenden Strom messen und das ist für eine MCU schon aufwändiger als eine Spannungsmessung.
Ich habe mal gelesen, dass der RDS on eines FET im durchgeschalteten Zustand recht konstant sein soll und teilweise für Strommessungen in der on-Phase, statt eines separaten Shunts benutzt wird (Applikation ist mir leider entfallen).
Aber gut, dafür würde man in jedem Fall einen zusätzlichen Signalverstärker brauchen.
Aber wo unterscheidet sich der Aufwand da im Vergleich zum geregelten Buck Konverter? In diesem muss der Strom dann ja auch gemessen werden. Oder ist die Strommessung direkt in den Buck Driver IC integriert? In dem Fall wäre der Entwicklungs dafür natürlich minimal.

Man darf auch nicht vergessen, dass solche Lampen nicht zu Hunderttausenden oder in Millionenstückzahlen verkauft werden, aufwändige Entwicklungen lohnen sich nicht und der Rückgriff auf bewährte Techniken ist sinnvoller.
Sicherlich. Obwohl die von mir vorgeschlagene Ergänzung, ohne Strommessung und Regelkreis, ja letztlich nur eine Anpassung des MCU Codes wäre. Plus Abstimmung auf den LED Typ.


Ps: Falls ich etwas Zeit habe, werde ich wohl nicht drumherum kommen, das jetzt in der Weihnachtszeit, mal mit einer Lichterkette, einem FET und Arduino zu probieren. :peinlich:
 
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steidlmick

Flashaholic***
15 August 2012
5.570
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113
Bielefeld, NRW
Wobei die unterschiedlichen Level von Vf offensichtlich sind. Eine Kennliniensteuerung müsste also wahrscheinlich an den LED Typ angepasst werden.
Ja, und das wird kein Hersteller machen wollen, es lohnt sich einfach nicht.
Klar, es gibt Hersteller, die sowieso immer nur einen LED-Typ verbauen, aber das sind in der Regel auch die, welche ohnehin Schaltregler verwenden.
Aber wo unterscheidet sich der Aufwand da im Vergleich zum geregelten Buck Konverter?
In diesem muss der Strom dann ja auch gemessen werden.
Die meisten Buck- oder Boost-Controller-ICs haben teils sogar mehrere Feedback- oder Sense-Pins, um die Schaltung zu überwachen und zu regeln, Details kann man jeweils den Datenblättern entnehmen.
Solche Pins werden auch benutzt, um Überlastungsschutz zu gewährleisten, damit im Fall von Überlastung/Kurzschluss nicht gleich alles durchbrennt.

Wie das dann jeweils im Einzelfall in einem Treiber umgesetzt wird, ist individuell verschieden.
Ps: Falls ich etwas Zeit habe, werde ich wohl nicht drumherum kommen, das jetzt in der Weihnachtszeit, mal mit einer Lichterkette, einem FET und Arduino zu probieren. :peinlich:
Na, da wäre ich mal sehr auf das Ergebnis gespannt!
 
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Trustfire Taschenlampen