Sind LEDs in modernen Straßenlaternen normalerweise gepulst? Wenn ja, in welcher Frequenz ungefähr?

Ich kann mir einige Gründe vorstellen, warum moderne LED-Straßenlaternen wahrscheinlich gepulst sind;

  • Eine effiziente Spannungsumwandlung ausgehend von der Netzspannung würde wahrscheinlich einen Wechsel- oder Schaltschritt von mehr als 60 Hz beinhalten.
  • Der Betrieb von LEDs mit dem höchsten Wirkungsgrad erfolgt aufgrund von Erwärmungsproblemen häufig bei einem Strom, der größer ist, als kontinuierlich aufrechterhalten werden kann.
  • Die Rückwandlung in konstanten Gleichstrom ( edit: bei einer Netzfrequenz von 50/60 Hz) würde zusätzliche Komponenten erfordern, die ausfallen könnten, und hätte keinen Vorteil, der den Betrieb mit reduziertem Wirkungsgrad ausgleichen würde.

In Wikipedia gibt es einen kurzen Abschnitt über den gepulsten LED-Betrieb , der jedoch nur das Konzept vorstellt, ohne darauf einzugehen, wie weit verbreitet der gepulste Betrieb in diesem Bereich ist.

Solange die Frequenz hoch genug war, dass keine Flimmerwahrnehmung bestand, scheint es mir, dass LED-Straßenlaternen gepulst würden - oder zumindest die blauen LEDs, die zum Anregen des Leuchtstoffs verwendet werden. Der Leuchtstoff könnte eine ausreichend lange Halbwertszeit haben, um den größten Teil des Spektrums des resultierenden emittierten Lichts stabil zu machen, selbst wenn die LEDs gepulst wären.

Da einige Weißlicht-LEDs viel mehr auf das primäre blaue Licht der LEDs angewiesen sind als andere, werde ich meine Frage in erster Linie nach den LEDs selbst stellen und nicht nach dem emittierten Licht.

Sind LEDs in modernen Straßenlaternen normalerweise gepulst? Wenn ja, in welcher Frequenz ungefähr? 100Hz, 1kHz, 10kHz? Während es in einigen Regionen erhebliche Unterschiede geben könnte, würde ich in Regionen, in denen Städte eine weit verbreitete Umstellung von Gas (Quecksilber, Natrium) auf LED durchführen, erwarten, dass es einige Gemeinsamkeiten oder allgemeine Trends / Konvergenzen im Design geben muss.

Grenzlinie "zu breit", es sei denn, Sie geben ein Beispiel für eine Straßenlaterne, da es offensichtlich alle möglichen Lösungen gibt, aber dennoch eine interessante Frage.
@pipe Ich verstehe die Besorgnis, aber in diesem speziellen Fall besteht zu diesem Zeitpunkt eine gute Chance, dass Standardisierung oder Standardpraktiken eingesetzt haben. Wie wäre es, wenn wir diesem einen oder zwei Tage Zeit geben, um zu sehen, ob sich eine klare Antwort ergibt? Wenn nicht, werde ich es bearbeiten. Ich bin auf der Suche nach einer guten Antwort hier, also werde ich ein Auge darauf haben, was passiert. Wenn Sie in der Zwischenzeit eine hilfreiche Änderung vorschlagen oder sogar vornehmen können, wäre das großartig! Alles andere als Insta-Closing wäre wünschenswert.
Etwa zwischen 50Hz und 50kHz.
@uhoh Ich werde nicht schließen, ich habe dafür gestimmt, aber ich habe keine Kontrolle über andere Benutzer. :)
Ich erinnere mich an viele Leute aus der Ingenieurswelt, die gegen LED-Straßenbeleuchtung argumentieren, da sie im Vergleich zu kaltem Natriumdampf eine Reihe von Nachteilen hat (zum Beispiel glaube ich, dass professionelle Astronomen SV-Lampen mehr mögen, weil sie einfach einen Filter verwenden können um die beiden Spektrallinien auszublenden und viele Probleme mit der Lichtverschmutzung zu beseitigen.SV-Leuchten sind auch in Bezug auf die wahrgenommene Lichtintensität sehr effizient, vielleicht sogar besser als LEDs, obwohl dies mit der modernen Effizienzsteigerung nicht mehr möglich wäre Stimmt)
Die Wirksamkeit sinkt mit zunehmendem Strom. Die Kurven Vf vs. I und Lm vs. I sind nicht gerade, sondern leicht kurvig. PWM wird verwendet, weil es ein bisschen einfacher ist, eine Konstantspannungsquelle zu implementieren als eine variable Konstantstromquelle. Sie stellen also die Ausgangsspannung so ein, dass sie den maximalen Strom und Impuls erzeugt, um die Helligkeitssteuerung zu erreichen.
@Barleyman von Null ausgehend geht es erst hoch, dann bei höherem Strom geht es wieder runter, ergo gibt es in der Mitte ein Maximum. Lassen Sie uns den ganzen Elefanten untersuchen, oder wenn Sie Brontosaurus bevorzugen
Für jeden sinnvollen Strombereich fällt die Wirksamkeit normalerweise weiter, wenn der Strom wächst. Ich habe tatsächlich einige Male damit verbracht, Linien auf vergrößerten Lm vs. If-Kurven zu zeichnen, um die Effizienz bei verschiedenen Strömen abzuschätzen. Also für die LED, die ich gerade betrachte, von etwa ~ 2 mA bis 130 mA, sinkt die Wirksamkeit weiter. Wenn nicht unter ~ 2 mA definiert ist, könnte die LED möglicherweise anders funktionieren. Normalerweise würden Sie auf keinen Fall so niedrig gehen, da es nicht einfach ist, ein (stromgesteuertes) SMPS zu entwerfen, das mit einem Unterschied von zwei Größenordnungen im Ausgangsstrom zufrieden ist.
@Barleyman-Bild sagt mehr als tausend Worte und all das. Wenn es eine Möglichkeit gibt, eine Darstellung solcher Daten mit einem Imgur-Link hinzuzufügen oder hier eine Antwort hinzuzufügen, anstatt sie nur mündlich zu beschreiben, wäre das wirklich großartig!
@JorenVaes - Sie haben Recht - und deshalb können Sie LED-Straßenlaternen kaufen, die hellorange sind - sie haben das gleiche (oder zumindest sehr ähnliche) Emissionsspektrum wie die SV-Lampen.
LED-Straßenlaternen werden mit Netzteilen wie diesem oder diesem betrieben . Obwohl es sich um Schaltnetzteile handelt, pulsiert ihr Ausgang nicht wie ein PWM.
@brhans das klingt so, als wäre es das Zeug zu einer endgültigen Antwort auf meine Frage. Können Sie eine Entsendung als solche in Betracht ziehen? Vielen Dank!
@JorenVaes Ich soll sie mögen - die bessere Farbwiedergabe von weißen LEDs soll das Erkennen von Radfahrern erleichtern. In der Praxis bin ich im Dunkeln nicht schwer zu erkennen, und die Straßenlaternen in der gleichen Farbe wie Scheinwerfer entfernen an manchen Kreuzungen eine nützliche Information
@joren, das mag in den Tagen von LPS (Niedrigdrucknatrium) wahr gewesen sein, aber heutzutage ist alles HPS. LPS ist wirklich schlecht für die Sichtbarkeit und hat einen CRI von praktisch Null (buchstäblich -44).
@NickT LPS ist das orange Licht richtig? Ich glaube, sie sind an einigen Orten noch üblich, zumindest hier in Belgien verwenden wir praktisch nur diese. Spielt der CRI nachts überhaupt eine Rolle? Mir scheint, alles, was Sie nachts interessiert, ist, Dinge zu sehen und nicht ihre Farbe zu bestimmen (und da Sie sich nachts hauptsächlich auf Ihre Stäbchen und nicht auf Ihre Zapfen verlassen, wird Ihr Farbsehen sowieso schrecklich sein).
@JorenVaes LPS und HPS sind beide orange, LPS ist im Grunde monochromatisch, HPS hat aufgrund von etwas Quecksilber ein erweitertes Spektrum. CRI ist in mesopischen Situationen immer noch wichtig, weil es Menschen ermöglicht, Objekte besser und schneller zu erkennen, was beim Autofahren ein riesiges Sicherheitsproblem darstellt. Ein weißeres, aber dunkleres Licht ist besser für die Sicherheit . Wenn Sie sich bei so niedrigen Beleuchtungsstärken befinden, bei denen Sie kein Farbsehen haben ( skotopisch ), fahren Sie nicht .
@NickT Danke für die Klarstellung, das wusste ich nicht. Ich habe einfach davon abgelassen, was mir von anderen gesagt wurde, und angesichts meines (begrenzten) Verständnisses der verschiedenen Faktoren, die eine Rolle spielen, hatte es einen gewissen Sinn. Jetzt weiß ich es besser!

Antworten (4)

Sie gehen von der falschen Annahme aus, dass die Wirksamkeit mit höherer Leistung zunimmt. Das Gegenteil ist der Fall, bei jeder sinnvollen Leistungsstufe nimmt die Wirksamkeit ab, wenn Sie den Strom erhöhen.

PWM wird verwendet, weil es sehr einfach zu implementieren ist. Wenn Sie Ihren Strom auf das Maximum einstellen, das Sie verwenden möchten, können Sie eine lineare Helligkeitssteuerung erreichen, indem Sie einfach den Arbeitszyklus anpassen. Das Anpassen des Stroms hat eine nichtlineare Reaktion, die eine Kalibrierungstabelle erfordert, wenn absolute Genauigkeit wichtig ist (was oft nicht der Fall ist).Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wie Sie dieser 1-W-Weiß-LED-Lumen-gegen-Strom-Kurve entnehmen können, verdoppelt eine Verdoppelung des Stroms nicht die Lichtleistung. Ob dies wichtig ist, hängt von Ihrer Anwendung ab. Wenn Sie es mit einer Werbehintergrundbeleuchtung von >1 kW zu tun haben, übersteigt die Stromrechnung leicht die Anschaffungskosten des Anzeigemoduls. Es gibt auch thermische Überlegungen, mit besserer Effizienz haben Sie weniger Abwärme auf Ihrem System.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Erschwerend kommt hinzu, dass die Wirksamkeit mit höherer Sperrschichttemperatur noch weiter abnimmt. Dieses Diagramm zeigt die Umgebungstemperatur, aber im Wesentlichen funktioniert die Sperrschichttemperatur auf ähnliche Weise. Sie tun sich nur schwer damit. Jetzt mittelt PWM die Wärmeabgabe, aber eine schlechtere Effizienz erfordert einen höheren Durchschnittsstrom, was eine höhere Sperrschichttemperatur bedeutet.

Ein Nachteil einer PWM ist, dass die Last aus SMPS-Sicht unangenehm ist, Sie zwingen dem armen Ding effektiv konstante radikale Transienten auf. Zumindest benötigen Sie einen großen Ausgangskondensator, um die Spannungseinbrüche und -spitzen an den Rändern abzupuffern.

Ein Problem beim Ansteuern mit konstantem Strom besteht darin, dass es komplizierter ist, insbesondere wenn Sie einen einstellbaren Ausgangsstrom wünschen. Es gibt weitere Komplikationen bei Anwendungen mit lokaler Dimmung, da Vf mit dem Ausgangsleistungspegel variiert, sodass Ihr Stromregler die Differenz abbauen muss.

Bearbeiten Sie das hinzugefügte Bit zur Sperrschichttemperatur.

Wow! Um es noch einmal zu überprüfen, zeigt das Diagramm wirklich den Gleichstrom und nicht den PWM-Durchschnittsstrom? Und eine LED, die 400 mA Gleichstrom dauerhaft verarbeiten kann, ist immer noch zumindest lokal linear bis hinunter zu etwa 5 mA Gleichstrom (Geben oder Nehmen)? i.stack.imgur.com/dSQbw.png Das ist alles wirklich gemessen und nicht nur eine Darstellung/Extrapolation einer Parametrisierung?
@uhoh Ja, das ist DC. Bei PWM würde sich der aktive Impuls ähnlich verhalten.
Es gibt auch einen Effekt zweiter Ordnung, die Lichtleistung sinkt mit der Sperrschichttemperatur. PWM mit höherem Strom läuft also zunächst mit schlechterer Effizienz. Es wird auch heißer für die gleiche Lichtleistung, die die Dinge verschlimmert. Aus Sicht der Systemeffizienz ist es daher definitiv besser, Konstantstrom zu verwenden.
Das ist ziemlich erstaunlich, es scheint, dass sich GaN-Geräte im Laufe der Jahre ein wenig verbessert haben, es ist fast nobelpreiswürdig! OK, würden Sie noch einen Schritt weiter gehen und vorschlagen, dass dies ein absichtliches und / oder erhebliches Pulsieren des LED-Stroms ziemlich gut ausschließen könnte; dass es keinen Grund von der LED-Seite gäbe, es zu pulsieren? Solange die Frequenz des Stromversorgungssystems irgendwie gefiltert wird, wäre der LED-Strom in einer typischen Außen- / Straßenbeleuchtungsanwendung höchstwahrscheinlich wirklich Gleichstrom? Ich möchte die Antwort akzeptieren, solange sie die Frage ausreichend beantwortet.
@uhoh Der einzige Grund für die Verwendung von PWM ist, dass Sie eine sehr hohe Momentanlichtleistung benötigen (z. B. optische Sensoren) oder die Helligkeit steuern möchten. Für die Beleuchtung gibt es keinen Grund für PWM, wenn Sie keinen Dimmer möchten.
Aber die Effizienz, auf die es ankommt, ist die Effizienz des Netzteils + LED und Netzteile haben normalerweise eine höhere Effizienz bei höherer Leistung. So ist die "Kaskade" beider Wirkungsgrade, die am Ende zählt, und das könnte auch eine Designentscheidung sein.
OK, ich nehme nichts an, bis ich etwas Endgültiges über die Straßenbeleuchtung weiß, aber Ihre Antwort und Diskussion sind wirklich hilfreich. Vielen Dank!
@Andrés PWM bei niedrigen Arbeitszyklen ist eine ziemlich unangenehme Last für den PWM-Gedanken. Sie möchten einen großen Kondensator haben, um den Großteil der transienten Last zu liefern. Nicht, dass 29 mA eine große Last wären, wenn Ihre maximale Ausgangsleistung 2,9 A betragen würde.
@uhoh, diese Effizienzkurve, die er präsentiert hat, ist im Datenblatt jedes LED-Emitters, den ich je gesehen habe. Haben Sie irgendwelche LED-Datenblätter gelesen? Sie sind „erleuchtend“ (ha ha), um es gelinde auszudrücken. Wählen Sie hier ein beliebiges aus (Sie können nach Einzelheiten filtern) und klicken Sie auf „Datenblatt“.
@Harper Ich habe früher mit Leuten gearbeitet, die QW-LEDs hergestellt haben, aber das ist schon eine Weile her. Ich schaue mir Datenblätter an, aber nicht für Hochleistungs-LEDs, zumindest noch nicht. Sobald ich auf deinen Link klicke, wird sich alles ändern. Vielen Dank!
Dies ist zwar eine interessante Diskussion über das Ansteuern von LEDs und geht auf einige der in der Frage genannten Annahmen ein, aber nicht auf die in der Frage genannten Hauptfragen: „Sind LEDs in modernen Straßenlaternen normalerweise gepulst? Wenn ja, ungefähr mit welcher Frequenz ?"
@Makyen manchmal dauert es ein wenig, bis man auf eine Antwort hinarbeitet. In diesem Fall stellte meine Frage die Hypothese auf, dass sie basierend auf einigen Überlegungen zum optimalen Strom gepulst würden. Diese Antwort untersucht diese Prämisse und findet einige Probleme damit. Wenn keine einfache/sofortige Antwort kommt, muss man manchmal etwas härter arbeiten. Wenn du die Antwort weißt, poste sie bitte!
Hier gibt es mehrere hilfreiche Antworten, aber diese Antwort hat mich darauf gebracht, was mich glauben ließ, dass sie gepulst sein könnten, und sie dann auf Null gesetzt. Danke für Ihre Hilfe!

LEDs, die für die Straßenbeleuchtung verwendet werden, verwenden normalerweise eine Art DC/DC-Wandler mit einer strengen Stromsteuerung an seinem Ausgang. Das Bereitstellen eines konstanten Stroms verringert also weder die Effizienz noch fügt es unnötige Komponenten hinzu, die ausfallen könnten, noch verringert es die Lebensdauer der LEDs.

Dies ist die einfachste und effizienteste Art, ein Hochleistungs-LED-Array anzusteuern. Dauerstrom, bereitgestellt von einer "gepulsten" Quelle.

Wollen Sie damit sagen, dass LEDs am effizientesten mit Gleichstrom und nicht mit gepulstem Strom betrieben werden? Wandeln die LEDs selbst elektrischen Strom mit der höchsten Leistung/Leistungseffizienz in Licht um, wenn der Strom Gleichstrom ist? Der gepulste Betrieb verbessert nicht die Leistung/Leistungseffizienz für Hochleistungs-Weißlicht-LEDs, die in Straßenlaternen verwendet werden?
Ich denke, er meint DC / DC, um sie nicht direkt von der Wechselstromleitung anzutreiben, sondern sie in Gleichstrom umzuwandeln und diesen dann zu pulsieren.
Die Schaltung der meisten DC/DC-Wandler hat eine Spule am Ausgang, die – trotz ihrer gepulsten Arbeitsweise – automatisch einen mehr oder weniger konstanten Strom erzeugt. Das ist die eigentliche Kernfunktion eines solchen DC/DC-Wandlers.
Das Pulsen von LEDs ist nur sinnvoll, wenn Sie für eine sehr kurze Zeit eine hohe Ausgangsleistung mit einer LED wünschen, die nicht wirklich dafür ausgelegt ist, diese Leistung dauerhaft bereitzustellen. ZB in einer IR-Fernbedienung. Über den Blick auf die thermische Zeitkonstante (Sekunden) muss die Leistung ausgeglichen werden, um die Wärmeableitung zu berücksichtigen.
Ich werde etwas lesen und versuchen, einige Daten zu finden. Ausgehend von einer sehr niedrigen Spannung (bei der Wärme erzeugt wird und kein Licht) und hochgefahren wird, beginnt der Wirkungsgrad niedrig, da er bei Null beginnt. Es gibt nur strahlungslose Rekombination. Wenn Sie die Spannung erhöhen und der Strom steigt, verbessert sich das Verhältnis von strahlender zu nicht strahlender Rekombination, ebenso wie andere Aspekte. Ich hatte gedacht, dass das Effizienzplateau an einem Punkt auftritt, an dem Wärme für den Dauerbetrieb abgeführt werden kann, und daher war es für die meisten Watt Licht pro Watt Strom besser, LEDs und Pulse hinzuzufügen.
Der Wirkungsgrad bei niedrigen Spannungen ist gering, da Sie keine Lichtemission haben können, wenn Sie die Bandlücke nicht direkt überspringen. Aber sobald Sie dies tun, macht es keinen Sinn mehr, die Spannung zu erhöhen – die Überschwingenergie wird einfach in Wärme umgewandelt.
Echte III-V-MWQ-LEDs sind im Inneren mehr als ein wenig kompliziert, daher sind Argumente auf der Grundlage idealer Dioden hilfreich, aber unvollständig. Lassen Sie uns einige Daten finden ...
Können Sie einen Link oder unterstützende Informationen hinzufügen? "LEDs, die für die Straßenbeleuchtung verwendet werden, verwenden normalerweise eine Art DC / DC-Wandler" könnte sehr wohl wahr sein, aber ich brauche etwas mehr als nur dies zu sagen, um es zu akzeptieren. Vielen Dank!
Hilft Ihnen hrcak.srce.hr/file/125028 ? Bitte beachten Sie, wie zuerst gesagt wird, dass PWM-Dimmen eine großartige Lösung ist, wenn Sie nicht möchten, dass sich die Farbtemperatur mit der Leuchtdichte ändert, es dann aber zugunsten einer ausführlichen Diskussion über DC/DC-Wandler ohne zusätzliches PWM am Ausgang vollständig verwirft? Denn PWM ist ein Merkmal der dimmbaren LED-Beleuchtung und ein Merkmal der Beleuchtung, bei dem die Farbtemperatur wichtig ist. Beides ist bei der Straßenbeleuchtung nicht der Fall.
@uhoh, der Strom, bei dem der Wirkungsgrad aufhört zu steigen, ist ziemlich niedrig. Der Wirkungsgrad ist dann fast flach, bevor er zumindest teilweise aufgrund von Eigenwärme (einschließlich Erwärmung durch Kontaktwiderstände) abfällt. Ich war vor ein paar Jahren auf einer Konferenz zu diesem und anderen III-Nitrid-Themen: Es war damals wahr und es trifft heute noch mehr zu, dass, sobald nützliche Lichtmengen herauskommen, eine stärkere Ansteuerung diese LEDs weniger effizient macht.
@ChrisH Das Then einer Person ist nicht unbedingt dasselbe wie das Then einer anderen Person . Mein Dann liegt weiter zurück als das der meisten Leute . Ich habe in den letzten Stunden weiter gelesen und kann sehen, dass die neueren Sachen genauso aussehen, wie Sie es erwähnt haben, ein wirklich breites Plateau, gefolgt von einem sehr allmählichen Abfall bei viel höheren Strömen. Im Laufe der Jahrzehnte wurde viel Arbeit geleistet; besseres Kristallwachstum, dann Saphirsubstrate, auch Substratlift, dann bessere MBE-Technologie, plus besserer Wärmefluss und Festkörpermodellierung usw. Sie vergeben nicht umsonst Nobelpreise.
@uhoh Es ist eher die Definition von "ein paar Jahren". Das war nach den wirklich großen Durchbrüchen, aber vor dem Nobelpreis.

Zusammenfassend: Sie würden es nicht tun, weil es nicht effizient ist, die Lichter nicht in sicheren Spezifikationen halten würde und nicht als Möglichkeit zur Steuerung einer großen Gruppe von Lichtern geeignet ist (aufgrund der Entfernung und mangelnden Vielseitigkeit).

Bei der Straßenbeleuchtung heißt das Spiel Effizienz .

LEDs sind von Natur aus ein schwieriger Kunde, da sie in ihren Bereichen mit hohem Wirkungsgrad zu nichtlinear** sind und meistens von einer Konstantstromversorgung betrieben werden.

Operatives Wort: "Konstante".

Da sie es bereits mit einer Konstantstromversorgung ansteuern müssen, würde dies unnötige Komplexität verursachen, wenn sie auch PWM verwenden wollten. Und es gibt eine viel bessere Möglichkeit, LEDs mit der bereits vorhandenen Konstantstromversorgung zu dimmen. Hier, sehen Sie sich dieses Datenblatt auf Seite 11 an. Durchlassspannung vs. Durchlassstrom. Beachten Sie, dass diese Grafik sehr verzerrt ist. Sehen Sie sich zur Normalisierung meine Endnoten an.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wenn Sie die LED mit 3000 mA betreiben und dimmen möchten, reduzieren Sie den Strom auf 1000 mA und voila . Natürlich fällt es nicht ganz um 2/3 ab, siehe "Fluss vs. Strom", dieselbe Seite.

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Bei 1/3 des Stroms fällt der Lichtstrom von 235 % auf 95 % der Spezifikation. Es ist viel effizienter bei niedrigerem Strom. Die Spannung fällt auch ab, was den Effizienzunterschied ein wenig schmälert, aber nicht viel.

Würde jemand bewusst mehr Emitter einsetzen, um die Effizienz zu verbessern? Absolut. Viele Gewerbe- und Industriekunden betrachten die Gesamtlebenszykluskosten, und die Emittenten machen einen kleinen Teil davon aus. Wenn 100 $ mehr Emitter 300 $ an Strom über die Lebensdauer des Geräts sparen, kann dies ein kluger Schachzug sein. Ich hatte einen Typen, der drei LEDs bei Redline max 1400 mA spezifizierte. Es gab das nötige Licht. Hitze war jedoch das Hauptproblem. Ich habe anhand des Datenblatts "normalen" Strom von 350 mA und sieben Emittern angegeben. Habe das gleiche Licht bei halber Hitze.

Nun, da ich positiv gezeigt habe, dass eine geringere Leistung für LEDs effizienter ist, können Sie sehen, wo PWMing sie nicht effizient ist. Das Betreiben von 3000 mA bei 33 % PWM ist schlechter als das Betreiben von 1000 mA im Dauerbetrieb.

Warum sollte dann jemand PWM?

In einer perfekten Welt würde alles Dimmen über so etwas wie das kommerziell weit verbreitete 0-10-Volt-Signal erfolgen, und jedes LED-Modul würde die Methode "Ausgang der Konstantstromversorgung für perfektes Dimmen anpassen" verwenden. Allerdings.. das geht nicht überall. Tatsache ist ... PWM ist eine effiziente Möglichkeit, ein Dimmsignal zu verbreiten .

Betrachten Sie den niedrigen "LED-Streifen". Ein schmaler PCB-Streifen, alle 50 mm (2") hat er eine CUT-Leitung, drei LEDs und einen Widerstand. Oder für einen RGB-Streifen drei RGB-LEDs und drei Widerstände. Und bei RGB wollen sie natürlich jeden Kanal dimmen einzeln. Wie bekommen wir drei Dimmsignale auf Hunderte von kleinen Segmenten herunter? Die Kosten machen es unmöglich, Konstantstrom-Netzteile mit einstellbarem Ausgang in jedem 50-mm-Segment anzubringen. Die einzige praktikable Dimmmethode ist PWM.

Es wird besser. PWM ist sowohl die Leistung als auch das Signal. Wenn der PWM-Controller nur 3 Ampere ansteuern kann und Sie sieben 6-A-Streifen betreiben möchten, können Sie einen Verstärker verwenden : Er empfängt den Ausgang des Controllers als Signal und verwendet es, um seine Hochstromausgänge zu steuern, wobei PWM in Lock- Schritt. Die Vielseitigkeit ist kaum zu überbieten.

Und dies funktioniert für eine Vielzahl von LED-Beleuchtungen (deren Zweck insbesondere nicht die Effizienz ist). Niemand kümmert sich hier wirklich um die Lumen pro Watt:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein Quelle

Warum dann keine Straßenlaternen?

Es ist nicht ganz unvernünftig, LED-Straßenlaternen zu dimmen. Sie könnten in der Abenddämmerung nachlassen, über die gesetzlichen Anforderungen hinaus bis 23 Uhr brennen und dann in den eindringlichen Stunden zurückrollen, wenn kaum jemand unterwegs ist. Aber sie würden PWM nicht verwenden. Das Signal wird sich über eine Installation von der Größe einer Stadt nicht gut ausbreiten.

Eine LED-Straßenlaterne nimmt Hochspannung auf (240-277 V oder sogar 480 V, die sie ohne Messung von der nächsten Stromleitung abzweigen, was bedeutet, dass die PWM-Versorgung der Stromleitung direkt ausfällt)***. Im Inneren hat eine Straßenlaterne eine vernünftige Anzahl großer Emitter – ideal für die Reihenschaltung an eine Hochspannungs-Konstantstromversorgung. Dies würde am besten durch Stromanpassung gedimmt werden. Sie würden entweder Funk verwenden - oder wenn sie ein teures Signalkabel festverdrahten würden, würden sie es für viel mehr Dinge als zum Dimmen verwenden. Sie könnten mit dem Energieversorger zusammenarbeiten, um ein Datensignal per Powerline zu codieren, ähnlich wie Energieversorger intelligente Zähler aus der Ferne abschalten können. Das Hinzufügen von 20 US-Dollar pro Einheit für den Transceiver ist kein "Deal Breaker" bei einer 1000-Dollar-Straßenlaterne.

** Glühlampen sind nach dem Anzünden linear, sodass das Senden von 120 V an sie zuverlässig 60 W erzeugt. Entladungsbeleuchtung (Leuchtstoff, Neon, Nieder-/Hochdruck-Natrium, Quecksilberdampf und Metallhalogenid) ist völlig nichtlinear: Einmal getroffen, sind sie ein absoluter Kurzschluss und müssen durch ein Vorschaltgerät/einen Treiber strombegrenzt werden. Im Fall von LEDs ist ihre Spannungs-Strom-Kurve ziemlich steil. Sie erinnern sich an das Spannungs-Strom-Diagramm auf Seite 11 dieses Datenblatts . Schauen Sie noch einmal: Die Skala ist verzerrt und Volt beginnt nicht bei Null. Korrigiert würde die Grafik so aussehen:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Das nennt man nichtlinear . Denken Sie daran, dass sich diese Linie je nach Temperatur, Alter, Binning usw. ein wenig bewegt, und wenn die Linie so steil ist , ist ein wenig viel. Senden Sie 3,05 V und wer weiß, was passieren wird! Der Hersteller garantiert nur, was passiert, wenn Sie 2500 mA senden. Aus diesem Grund basiert jedes andere Diagramm im Datenblatt auf Strom .

*** Der Energieversorger und die Stadt vereinbaren, wie viel Strom eine normale Straßenlaterne verbraucht, und der Energieversorger multipliziert einfach mit der Anzahl der Lichter und rechnet sie ab.

Das ist eine interessante Perspektive, danke! Sie könnten erwägen, oben ein tl;dr hinzuzufügen. Es ist eine Ja/Nein-Frage und ich denke, Sie haben eine eindeutige Schlussfolgerung dazu, warum fügen Sie nicht auch irgendwo am Anfang der Antwort ein „Ja“ oder ein „Nein“ hinzu?
2 "ist 50,8 mm, um einige Nissen auszuwählen. Sie merken sich ziemlich schnell einige gemeinsame imperiale Werte. Chinesische Unternehmen (ein metrisches Land) antworten mir immer in Mil und Zoll, wenn ich alles in Metrik als zufällige Beobachtung angebe. WRT PWM ist komplex zu implementieren, nicht wirklich.Ein bescheidener MOSFET in Reihe mit den LEDs erledigt die Arbeit.Stellen Sie ihn auf die negative Seite und Sie müssen sich auch nicht mit hohen Spannungen befassen.WRT $20 zusätzliche Kosten, Sie unterschätzen, wie weit das Erbsenzählen geht Zusätzliche Kosten von 2 $ für ein Produkt, das ungefähr 5.000 $ kostet, sind verpönt. WRT-Fernbedienung, GSM würde es tun.
Ich würde die PWM-Steuerung implementieren, indem ich den gewünschten Stromwert OTA übertrage und lokal einen billigen 8/16-Bit-Mikrocontroller zur Erzeugung von PWM verwende, wenn ich zunächst die PWM-Steuerung verwenden möchte. Siehe meine Antwort mit ähnlichem Inhalt.

Im Allgemeinen gibt es zwei Methoden zum Dimmen von LEDs, PWM-Dimmen und Amplituden-Dimmen. Was Sie als DC-Dimmen bezeichnen, ist Amplitudendimmen. In professionellen Beleuchtungsanwendungen wird PWM nicht mehr zum Dimmen verwendet, hauptsächlich aus gesundheitlichen Gründen wegen des erzeugten Flimmerns. Ein weiteres Problem bei der Straßenbeleuchtung ist der Stroboskopeffekt. Sie werden heute feststellen, dass praktisch alle professionellen LED-Treiber, einschließlich Straßenlaternen, Amplitudendimmung verwenden. Hier können Sie mehr über Flimmern und Dimmen lesen .

Update : Als Antwort auf einige der Kommentare möchte ich meine Antwort erweitern. Mit professionellen Beleuchtungsanwendungen beziehe ich mich auf Konstantstrom-dimmbare >20-W-LED-Treiber wie diese , nicht auf billige und unangenehme Halogen- oder Glühlampenersatz- oder Computer-Hintergrundbeleuchtungsanwendungen.

Es gibt zwei Ursachen für Flimmern, eine wird durch die Netzwelligkeit verursacht, die sich zum Ausgang ausbreitet. Billige einstufige LED-Treiber, wie sie beim Austausch von Glühlampen verwendet werden, leiden unter diesem Phänomen.

Die zweite Art von Flimmern wird durch PWM-Dimmen verursacht. Dies kann wahrnehmbar oder nicht wahrnehmbar sein. Der IEEE PAR1789 ist eine Empfehlung, wie hoch die PWM-Frequenz sein muss, damit sie als nicht wahrnehmbar gilt. Allerdings werden Sie in der Industrie feststellen, dass hochwertige LED-Treiber für professionelle Anwendungen fast ausschließlich Amplitudendimmung (DC-Dimmung) verwenden.

PWM wird definitiv in professionellen Display-Hintergrundbeleuchtungsanwendungen verwendet. Konstantstrom ist eine Ausnahme. Flimmern ist normalerweise kein Problem, sobald Sie eine ausreichend hohe Frequenz haben. 90 bis 360 Hz ist ein typischer Bereich.
@mr js guter Artikel über Flimmern. Ich hasse billige böse flackernde LEDs.
@mr_js: In dem Artikel, auf den Sie verlinken, geht es fast ausschließlich um Flimmern aufgrund der Netzversorgung (die eine ziemlich niedrige Frequenz hat, normalerweise 50-60 Hz, was normalerweise zu Flimmern bei 100-120 Hz führt). Professionelle Beleuchtungsanwendungen verwenden PWM zum Dimmen, verwenden jedoch normalerweise eine viel höhere Frequenz (einige zehn kHz).
PWM ist weit verbreitet. Es wird bei Netzfrequenzen (effektiv 100-120 Hz) nur nicht mehr viel verwendet, teilweise weil Schaltversorgungen heutzutage billiger sind als Kupferwicklungen. Leider hat General Motors das Memo nicht bekommen , und die Rücklichter von GM-Autos sind einfach die Bremslichter, die auf ein "schwächeres" Lichtniveau und in einem sichtbaren Bereich PWM-geschaltet sind. Tatsächlich sind sie so hell wie Bremslichter, wenn sie eingeschaltet sind , und wenn Ihre Augen über die Straße schweifen, hinterlassen sie Spuren auf Ihrer Hornhaut. Verrückt!
Sind LEDs in modernen Straßenlaternen normalerweise gepulst? Wenn ja, in welcher Frequenz ungefähr?
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