Wann ist PWM nicht zu vermeiden?

[Riesbachtaler Urgestein]

Nachdem nun einige neue Lampen mehr oder weniger PWM zeigen, möchte ich genau mal die Frage stellen: Wann genau ist PWM nicht nicht zu vermeiden?
Ich will aber keine Diskussion über PWM im Alggemeinen anzetteln sondern nur die Frage gerne beantwortet haben.
Ernst-Dieter

 

[walter01]

Immer dann, wenn man die Led mit mehr oder weniger konstantem StromxSpannungswert=Leistungsaufnahme ansteuern will UND trotzdem unterschiedliche Helligkeitsstufen haben will.

Gruß Walter

 

[Gonzo]

Die Frage ist ja auch, ob es immer vermieden werden möchte !?
PWM hat ja nicht nur Nachteile... so ist zb in unteren Leuchtstufen die Lichtfarbe immer sehr schön und zeigt äußerst selten nur Farbstiche.

Wenn das PWM dazu dann schnell genug ist, nimmt man es nicht wahr ( ich zumindest nicht ). Bei der neuen Jetbeam WL-S4 zb. ist es mir erst aufgefallen ,als ich gezielt danach gesucht / geschaut habe. In der normalen nutzung ist es mir bisher noch nicht Aufgefallen - von daher störe ich mich nich an diesem PWM.

 

[light-wolff]

Eigentlich ist PWM immer zu vermeiden.

PWM braucht man, wenn man
a) sehr niedrige Leuchtstufen will, aber keinen Stromregler gebacken kriegt, der über einen Stellbereich von 1:1000 funktioniert,
b) die stromabhängige Farbortverschiebung vermeiden will,
c) sehr niedrige Ströme realisieren will, bei denen manche Power-LED nicht mehr oder nur ungleichmäßig leuchtet,
d) ein paar Cent im Treiber sparen will.

PWM ist außerdem bei gleicher Helligkeit weniger effizient als DC.

 

[Riesbachtaler Urgestein]

Eigentlich ist PWM immer zu vermeiden.

PWM braucht man, wenn man
a) sehr niedrige Leuchtstufen will, aber keinen Stromregler gebacken kriegt, der über einen Stellbereich von 1:1000 funktioniert,
b) die stromabhängige Farbortverschiebung vermeiden will,
c) sehr niedrige Ströme realisieren will, bei denen manche Power-LED nicht mehr oder nur ungleichmäßig leuchtet,
d) ein paar Cent im Treiber sparen will.

PWM ist außerdem bei gleicher Helligkeit weniger effizient als DC.

was ist DC?
Ernst-Dieter

 

[Silberkorn]

was ist DC?
Ernst-Dieter

Direct Current = Gleichstrom

 

[Frickelfreak]

PWM ist außerdem bei gleicher Helligkeit weniger effizient als DC.

was ist DC?
Ernst-Dieter

Direct Current = Gleichstrom

Und nachts ist es kälter als draußen...

PWM ist in der Regel DC (gepulster Gleichstrom)

Ich denke hier war eher CC (Constant Current, ungepulster Gleichstrom) gemeint.

 

[Silberkorn]

PWM ist in der Regel DC (gepulste Gleichspannung)
.

Jep, aber zu vermeiden ist sie immer

 

[FrankFlash]

Ist es technisch so viel aufwendiger, das PWM in einem Frequenzbereich zu macben, dass wirklich kein Mensch es mehr sieht? Oder wird es dann ineffizienter?
Gruss Frank

 

[LichtimWald]

Nein, das ist alles recht einfach zu realisieren. Allerdings holt man sich mit höherer Frequenz neue Probleme ins Haus bzw. in die Lampe:
- Störstrahler (EMV Probleme)
- Hörbares Summen bzw. Fiepen

Ich betreibe meine Maglite mit einer Pulsweitenmodulation auf ungefähr 4kHz. Das sieht man mit blossem Auge nicht mehr, allerdings hört man den Treiber in ruhiger Umgebung fiepen.
Was die Abstrahlung von Störungen betrifft, kann ich leider nichts messen (keine Ausrüstung) und Probleme mit anderen Geräten sind mir keine aufgefallen. Der Vollständigkeit halber soll es aber erwähnt sein, da dies auch in anderen kommerziellen Produkten (z.B. KFZ Leuchten, Aktoren usw.) der Grund für möglichst niedrige PWM-Frequenzen ist.

 

[Frickelfreak]

Jep, aber zu vermeiden ist sie immer

Klar ist sie immer zu vermeiden. Genauso ist es immer zu vermeiden, einen Golf zu fahren, man könnte ja auch den A8 nehmen. Ob das aber technisch und wirtschaftlich betrachtet sinnvoll ist, ist die andere Frage.

Ist es technisch so viel aufwendiger, das PWM in einem Frequenzbereich zu macben, dass wirklich kein Mensch es mehr sieht? Oder wird es dann ineffizienter?
Gruss Frank

Das Problem ist oft, dass die Bauteile, die angesteuert werden nicht schnell genug sind für hohe PWM Frequenzen bei niedrigem duty cycle ("An"-Anteil des PWM Signals). Ein AMC7135 braucht zum Beispiel ca. 2µs um vollständig einzuschalten, Leistungs-MOSFETs eher noch länger. Bei 19kHz und 10% duty cycle ist der Puls aber nur noch eine µs lang, das Bauteil hat also nicht genug Zeit um voll einzuschalten. So lassen sich keine reproduzierbaren Ergebnisse in den niedrigen Stufen erzielen.

 

[Silberkorn]

AW: Wann ist PWM nicht zu vermeiden?

Klar ist sie immer zu vermeiden. Genauso ist es immer zu vermeiden, einen Golf zu fahren, man könnte ja auch den A8 nehmen. Ob das aber technisch und wirtschaftlich betrachtet sinnvoll ist, ist die andere Frage.

Autovergleiche hinken immer. So auch hier

Was ich meinte ist dass es in jeder Preisklasse, mit jeder Stromquelle und mit jeder LED sicher eine Lampe ohne pwm gibt und somit keiner gezwungen ist eine mit pwm zu kaufen.

 

[Frickelfreak]

Autovergleiche hinken immer. So auch hier

Was ich meinte ist dass es in jeder Preisklasse, mit jeder Stromquelle und mit jeder LED sicher eine Lampe ohne pwm gibt und somit keiner gezwungen ist eine mit pwm zu kaufen.

Hier passt der Autovergleich ausnahmsweise.
In der unteren Preisklasse (<30€) gibt es nämlich keine Lampe, die in allen Stufen PWM-frei konstant stromgeregelt ist, weil es eben aufwändiger und teurer ist.

Ich würde mich freuen, wenn du mich da eines besseren belehren könntest.

 

[light-wolff]

PWM ist in der Regel DC (gepulster Gleichstrom)
Ich denke hier war eher CC (Constant Current, ungepulster Gleichstrom) gemeint.

MMn ist im Satz "PWM ist außerdem bei gleicher Helligkeit weniger effizient als DC" klar, dass dieser DC nicht PWM ist.
DC muss nicht CC sein, könnte auch DD sein.

Bei den Billiglampen sparen sich die Hersteller einfach jedweden Entwicklungaufwand, nehmen ihren Standard-µC mit dem ewig gleichen Programm drin und pappen 2-8 AMCs dran, fertig ist die Laube, äh Lampe.

 

[Riesbachtaler Urgestein]

Hier passt der Autovergleich ausnahmsweise.
In der unteren Preisklasse (<30€) gibt es nämlich keine Lampe, die in allen Stufen PWM-frei konstant stromgeregelt ist, weil es eben aufwändiger und teurer ist.

Ich würde mich freuen, wenn du mich da eines besseren belehren könntest.

Leider gibt es PWM auch in der Upper Class, Fenix LD 60,Niwalker Vostro BK01, BK Vostro 2
Das ist ein wenig mistig bei dem Anspruch,oder nicht?
Ernst-Dieter

 

[Silberkorn]

Leider gibt es PWM auch in der Upper Class, Fenix LD 60,Niwalker Vostro BK01, BK Vostro 2
Das ist ein wenig mistig bei dem Anspruch,oder nicht?
Ernst-Dieter

Spätestens in der Preisklasse gibts dann aber genug Auswahl an nicht PWM Lampen.

 

[Frickelfreak]

Bei den Billiglampen sparen sich die Hersteller einfach jedweden Entwicklungaufwand, nehmen ihren Standard-µC mit dem ewig gleichen Programm drin und pappen 2-8 AMCs dran, fertig ist die Laube, äh Lampe.

Ganz so negativ würde ich das jetzt nicht sehen. Es gibt durchaus günstige Lampen für unter 20€, die Preis-Leistungs-mäßig absolut top sind. Nehmen wir zum Beispiel mal Convoy. Da bekommst du eine gute Lampe für 15-20€. Würde man da jetzt noch in die Entwicklung/Fertigung von neuen individuellen Treibern investieren, würde das die Kosten in die Höhe treiben. Selbst wenn das dann nur 2-3€ mehr wären, würden wohl viele doch eher in der Bucht die XXXfire 10000lm Lampe inkl. 2 8000mAh 18650ern und Ladegerät zum gleichen Preis kaufen und Convoy wäre nicht mehr konkurrenzfähig, weil die Absatzzahlen nicht mehr reichen.
Es gibt nunmal verschiedene Geschäftskonzepte, zum einen die hochpreisigen Lampen, wo die Margen für Entwicklung/Innovation reichen und zum anderen die niedrigpreisigen Lampen, wo die Gewinnmargen nicht viel Luft für Investitionen lassen. In der zweiten Kategorie muss man natürlich unterscheiden zwischen billig und günstig/preiswert.
Beide Geschäftsmodelle sind m.M.n. absolut legitim und haben ihre Berechtigung.

Leider gibt es PWM auch in der Upper Class, Fenix LD 60,Niwalker Vostro BK01, BK Vostro 2
Das ist ein wenig mistig bei dem Anspruch,oder nicht?
Ernst-Dieter

Das seh ich genauso, diese Hersteller könnten es sich sicher leisten die Treiber PWM-frei zu machen. Vor allem weil hier meist sowieso schon für jedes Modell ein eigener Treiber entwickelt (oder zumindest ein alter weiterentwickelt) wird.
Hier wird wohl einfach noch etwas mehr Profit rausgequetscht und ausgenutzt, dass wohl ein Großteil der Käufer noch nie was von PWM gehört hat und das in der Praxis kaum auffällt...

 

[LED]

Leider gibt es PWM auch in der Upper Class, Fenix LD 60,Niwalker Vostro BK01, BK Vostro 2
Das ist ein wenig mistig bei dem Anspruch,oder nicht?
Ernst-Dieter

Wenn das für dich schon Upper Class ist, dann gibts in der Upper Upper Class auch so was tolles. Surefire E1L (neustes Modell) sowie die McGizmos haben auch (sichtbares) PWM. Wobei die Surefire kurz vor nicht mehr sichtbar ist.

Absolut kein sichtbares PWM haben dagegen Fenix LD10 (R5 Modell), Xeno E03 sowie Surefire E1L mit KX1B Kopf

 

[mash.m]

Moin,

wenn Ihr so ins Detail geht dann sollte man doch erst mal sagen das ein Treiber bzw. der µC immer mit pwm arbeiten muß um verschiedene Helligkeitsstufen zu erzeugen. Zumindest wäre mir kein kleiner µC bekannt der einen richtig Analogen Ausgang hat. Danach wird bei besseren Lampen via Filterglied auf "Analog" getrimmt. So macht es zumindest Eagletac.
Wichtig ist also wie der Buck/Boost Teil des Treibers angesprochen wird.

gruß markus

 

[light-wolff]

Wichtig ist, wie der Strom durch die LED aussieht. PWM ist, wenn der gepulst wird.

 

[mash.m]

Hi,


das ist schon klar. Ein Buck/Boost ist ja auch immer getaktet. Nur eben bei recht hohen Frequenzen damit die Bauteile schön klein bleiben können.

Gruß Markus

 

[Riesbachtaler Urgestein]

Wenn PWM unsichtbar bleibt für meine Augen beim Funzeln in der Dunkelheit würde ich den Umstand respektieren und mir die betroffene Wunschlampe ohne Zögern kaufen.Sichtbares "Flimmern" hingegen würde ich nicht tolerieren.Meine beiden MTEs M2-5 gehören zur ersten Gruppe und ich habe viel Freude mit den Lampen.Würde sich die XTQ2 von Klarus auch so verhalten, wäre sie meine neue Lampe.
ERnst-Dieter

 

[mkr]

Das PWM der Klarus sieht man mit den blossen Augen nicht; die Frequenz ist ausreichend hoch. Lediglich auf Videos und im Kameradisplay ist es sichtbar.

 

[Riesbachtaler Urgestein]

Das PWM der Klarus sieht man mit den blossen Augen nicht; die Frequenz ist ausreichend hoch. Lediglich auf Videos und im Kameradisplay ist es sichtbar.

Danke, wieder einmal ein wertvoller Tipp von Dir.Ich mag die XTQ2 vom ersten Blick an
http://www.visiantis.com/images/ecards/wiwi/kann_nix_dafuer.jpg
Ernst-Dieter

 

[urausb]

Das PWM der Klarus sieht man mit den blossen Augen nicht; die Frequenz ist ausreichend hoch. Lediglich auf Videos und im Kameradisplay ist es sichtbar.

Genau. Wenn die PWM so hoch ist, daß man sie mit dem bloßen Auge nicht sieht, kann es trotzdem sein, daß sie mit der Bildaufnahmefrequenz der Videokamera in Resonanz kommt, z.B. wenn die PWM-Frequenz doppelt so groß ist wie die Frequenz der Kamera (oder des Monitors) dann passiert das.Macht sich durch Flackern, oder vertikalem Bilddurchlauf (so wars früher im analogen Fernsehen) bemerkbar. Macht man die PWM-Frequenz noch höher dann verringert sich der Effekt bei den Frequenzvielfachen. Bei Zwischenfrequenzen sollte das dann eigentlich nicht mehr zu sehen sein.

 

[light-wolff]

Das Problem habe ich regelmäßig bei Fotos im Labor: Beleuchtung mit Leuchtstoffröhren und KVG, d.h. das Licht flimmert mit 100Hz.
Vernünftige Bilder gibt das nur, wenn man die Belichtungszeit fest auf Vielfache von 10ms einstellt, besser noch Vielfache von 20ms (volle Netzperiode).

Generell gilt: die Belichtungszeit muss ein ganzzahliges Vielfaches der PWM-Frequenz sein. Dann ist sichergestellt, dass man immer eine volle PWM-Periode belichtet (oder mehrere volle Perioden).
Die Phasenlage spielt dann keine Rolle, d.h. Synchronisation ist nicht erforderlich.
Funktioniert aber nur bei vollflächiger Belichtung des gesamten Bildes. Mit Rolling Shutter (Smartphone-Kameras) geht es nicht - wobei sich hier die Frage stellt, wie man "Belichtungszeit" überhaupt definiert.
(Rolling Shutter macht z.B. die lustigen verbogenen Propeller).



Leider ist es schwierig, den LED-Konstantstrom sauber über einen weiten Bereich bis auf ganz kleine Werte zu regeln.
Z.B. 5000 mA für Vollgas und 5mA für Firefly, ein Bereich von 1:1000, für den Schaltungsentwickler schon eine Herausforderung, wenn es kostengünstig und kompakt bleiben soll.

Dewegen gibt es Lampen, die auf den untersten Stufen mit dem hochfrequenten Schaltregler auf den kleinsten noch gut regelbaren LED-Strom regeln (z.B. 50mA) und diesen dann per PWM nochmal runtertakten (mit 1:10 auf effektiv 5mA).
Damit umgeht man auch gleich das Problem, dass manche LED-Chips bei sehr wenig Strom gar nicht leuchten.