Sterowanie LEDa mocy - PWM vs Constant current.

[pawelsz]

w sumie dziwny wykres wyszedł lenninowi- kiedyś robiłem wykres tego driverka (nie mogę teraz znaleźć-jest gdzieś na forum) i był całkiem inny...
Proponuje zobaczyć wykresy rożnych driverków swiatelka i tu torch
żaden tak się nie zachowuje, a o ile pamiętam driver df@cali ogranicza ilość prądu idącego w diodę, ale nie podbija itd.

Wracając do porównania driverków- o kolorze się nie wypowiem, nie mam teraz czasu na focenie itd, ale uwzględnijcie też w swoich rozważaniach:
* wpływ ciepła w układzie dioda-driver-zasilanie
* jakość chłodzenia diody
* ilość ciepła wydzielanego na driverze
* jakość zasilającego ogniwa

Mam driver Edima (starsza wersja 2trybowa) i mam driver df@cali- jeśli chodzi o ciepło, to w czasie pracy driver df@cali jest lekko ciepły, natomiast nie używałbym drivera EdiMa przy prądzie ok 1A w diodę przez czas dłuższy bez extra chłodzenia- jest po prostu gorący- dla mnie to o czymś świadczy- o stratach w driverze.
Powtórzę- dla mnie obecnie nie widzę w ofercie EdiMa nic co można użyć w latarkach zasilanych z 1go liona, a to mnie interesuje, jest to inna klasa driverów, do innych zastosowań (takie jest moje zdanie)

[lennin]

Wykres był robiony żeby porównać ogniwa ale to co sie pokazało było dla mnie zaskoczeniem po całości. Nie rozumiałem czemu etc i nie pokazywałem wykresów publicznie. Rozmawiałem o tym z Arkiem z tego co pamiętam i było to sporą zagadką. Podejrzewam że kluczową role grało tuta bardzo niskie Vf diody.Platformą testową był reflektor OP od DBSa i piguła standardu P60 ze sterownikiem df@cali. Prąd maxymalny w tym driverze był ustawiony na cos około 750mA. Czy możliwe ze na początku przy sporo większym napięciu od nominalnego 3,7V w maxie też był cięty PWMem?

[df]

Mam driver Edima (starsza wersja 2trybowa) i mam driver df@cali- jeśli chodzi o ciepło, to w czasie pracy driver df@cali jest lekko ciepły, natomiast nie używałbym drivera EdiMa przy prądzie ok 1A w diodę przez czas dłuższy bez extra chłodzenia- jest po prostu gorący- dla mnie to o czymś świadczy- o stratach w driverze.

Toż to przecież cały czas staramy się Edimowi wytłumaczyć, ale widać chyba nieco inne działają u niego prawa fizyki
A na poważnie, Edim, jeżeli driver się grzeje, to znaczy, że są na nim straty mocy, a więc spada efektywność (sprawność).
Skoro dla niskich napięć Vcc~Vf nadal twierdzisz, że PWM jest mniej ekonomiczny, to ja także się poddaję i nie mam więcej pytań (hint: ile mocy tracisz na diodzie schottky`ego w takim rozwiązaniu - u nas tej mocy nie tracimy, bo nie mamy schottkyego w szeregu).

Powtórzę- dla mnie obecnie nie widzę w ofercie EdiMa nic co można użyć w latarkach zasilanych z 1go liona, a to mnie interesuje, jest to inna klasa driverów, do innych zastosowań (takie jest moje zdanie)

Otóż to i na tym spory zakończmy.

[EdiM]

No cóż napiszę jeszcze raz kilka słów.
Po pierwsze jaki driver próbujecie porównać z jakim?

Miło by mi było, gdyby ktokolwiek poparł swoje opinie jakimikolwiek wiarygodnymi pomiarami lub danymi, czy tez rozważaniami teoretycznymi. Miło by i było, gdyby ktoś próbował czytać moje posty ze zrozumieniem.

Otóż to, że driver cali@df się nie grzeje o niczym nie świadczy. Czekam na wiarygodne rozważania na temat, jaki jest prąd i moc wejściowa i wyjściowa przy takim driverze? Jaki jest prąd na wejściu i na wyjściu? Jak wygląd charakterystyka przewodzenia diody LED? Czy taka charakterystyka ma charakter statyczny, czy dynamiczny? Jak wygląda charakterystyka strumienia świetlnego w funkcji prądu przewodzenia?

Gdzie jest tracona moc w takim sterowaniu?
Z czym jest związany spadek relatywnej jasności jasności LEDa przy rosnącym prądzie?
Jak wygląda temperatura LEDa sterowanego w ten sposób?

Czy jak podam oscylogramy, to będzie bardziej przekonujące? Nie sądzę...

Wykresy które zamieściłem na początku najlepiej obrazują opisywane zjawisko.
Lenin podał wykres, na którym to też jest poparte - widać, że na początku świecenia jest mniejsza jasność niż później. Oczywiście nie ma tam innych danych, ale to powinno wystarczyć wnikliwemu obserwatorowi.

O co chodzi w latarkach? Odkąd pamiętam z jednej strony bijecie o coraz wydajniejsze biny, aby zapewnić długie i mocne świecenie latarki, a z drugiej strony o tinty o w miarę ciepłej barwie.

Nie przeczę, ze komuś wyszła inna charakterystyka świecenia drivera w czasie. Przykład jaki podałem ja i Lenin dotyczy diody o małym Vf, a więc stosunkowo dużej różnicy pomiędzy wejściem i wyjściem. Gdy różnica będzie mała, oczywiście efekt nie zaistnieje (bo pwm będzie bliski 100%), za to będzie inny problem - spadająca jasność w miarę spadku napięcia - czyli brak płaskiej charakterystyki wyjściowej.

Ja nie jestem amatorem w sprawach elektroniki. Takie drivery to układy proste, tu nie ma miejsca na zjawiska trudne do zrozumienia.

Jeszcze znalazłem dwie fotki z badań. Jest to dla napięcia 4,9V dla zasilania prądem stałym oraz przez driver cali@df. Proszę zwrócić uwagę, że zasilacz laboratoryjny wskazuje w przybliżeniu taki sam prąd jak miernik prądu diody. Przed driverem jest kondensator 1000u LOW ESR, tak więc zasilacz widzi stały pobór prądu, który jest taki sam jak prąd diody na amperomierzu gdzie prąd jest impulsowy. Tak więc nie ma mowy o zauważalnym błędzie pomiaru prądu.





Jeśli ktoś widzi jakikolwiek błąd gdziekolwiek, to niech go wskaże. W zanadrzu zostały mi tylko filmiki, jakby ktoś podejrzewał jakaś preparację wyników.

[pawelsz]

Nie jestem elektronikiem, jestem informatykiem- ale to taki off-top
Myślę czasami jak chłop albo praktyk, kto co woli- często to się sprawdza (wbrew pozorom) ot fakty , realia a nie teorie itd.
Dla mnie fakty są proste- jeśli driver ma straty (w sobie niejako) to gdzieś tą energię musi oddać- gdzie - jako ciepło, ciepło można wyczuć np. paluchem- ot tak na szybko,m niedokładnie, ale jak parzy, jest nieźle ciepło, jak palec od razu odskakuje jest bardzo ciepło- znaczy jest niedobrze... i tak jest z driverami na amc7135 czy tez tymi 7882, a co do driverów EdiMa- cóż- był ciepły, bardzo ciepły, wymagał radiatora to o czymś (dla mnie) świadczy.
Inne rozważania- jasność itd pewnie pomacam, ale w nowym roku- oko nie zauważy różnicy nastu %, luxometr owszem. Pomacam co mam od EdiMa lub coś innego- zobaczymy jak wyjdzie.
Napięcia powyżej 4.2V mniej mnie obecnie interesują, może dlatego pisałem, że chcę dobry i wydajny driver pod 1go lion, nie mam zasilacza labo w terenie, a chwilowo na rowerze mam, to co mi pasuje (między innymi lampka na driverze edima), ale do latary z 1ym lion jakos nie widze fajnej oferty, ale może zmienię zdanie, kto wie

[Bocian]

Edwardzie zachęcam do przeczytania wcześniejszych postów i ustosunkowania się do prośby mojej i kolegów o pomiar i testy obydwu rozwiązań dla zasilanie 1xLi-Ion 18650 (zakres napięciowy 2,8-4,2V). Już wiemy że z wyższego nie jest dobrze (chyba wszyscy). Ale jak już ktoś wcześniej wspomniał driverek Cali&df pod takie zasilanie został zaprojektowany

[EdiM]

Ja czytam dosyć uważnie
Gdyby stanowisko było u mnie i nie rozmontowane to by nie było problemu z dalszymi pomiarami, ale pomiary o jakie ponownie prosisz były przeprowadzone i są zamieszczone - zwrócił na to uwagę czarny_kruk na początku wątku.

Bardzo chętnie podejmę merytoryczną dyskusję.

Właściwie dobrze by było, jak bym otrzymał do testów egzemplarz drivera, taki, żeby nikt nie zarzucił, że to jest np. nieaktualna konstrukcja. Pewnie bym znalazł trochę czasu w przyszłym roku, by przeprowadzić szczegółowe pomiary oscyloskopowe.

Ale tak na prawdę to co napisałem powinno być traktowane jako ciekawostka i zmobilizować do przeprowadzania badań przez innych użytkowników. Tylko po prostu nie widzę takiej woli. Udzielają się głównie przeciwnicy moich badań, niestety bez poparcia konkretami.

[Bocian]

Edek na miłość boską Ja widzę wyniki tych pomiarów już. OK jedziemy od 4,2V z full Liona. Mamy powiedzmy w obydwu architekturach ten sam LED o niskim Vf. Twoja konstrukcja będzie na początku silniejsza i stabilna pod względem lux/m ( w cali&df będzie częściowo przegrzewana wysokimi pikami, stąd wynik pomiarowy Lennina, słabiej na początku). Ale docelowo jak napięcie zbliży się już do okolic Vf oczekiwanego będzie już praktycznie identycznie. A w total runtimie kto zwycięży? Na to pytanie mi odpowiedz i może warto już zakończyć tą dziwną dyskusję

PS. Oczywiście kluczowe w tym przypadku jest na jaką wartość prądową się nastawiamy.

PS2. Chciałeś pokazać że z wyższego napięcia jest lepiej w Twoim (pokazałeś). Ale bez urazy coś więcej chcesz jeszcze przekazać?

PS3. Lennin pomierzył dla 750mA ty podajesz zakres 650-700mA (podejrzewam okolice dolne acz nie mam pewności).

PS4. Jakieś jeszcze pytania?

[Dar.El]

Witam
Edim ma 100% racji, zasilanie diod LED PWM-em jest kiepskim pomysłem. Widać też że nie czytacie dokumentacji diod LED. Producenci podają temperaturę barwową świecenia LED biało-chłodnych w granicach 5000°C do 10000°C a spowodowane to jest ilością prądu, czym więcej tym bardziej niebiesko. Oko ludzkie ma najwyższą czułość dla barwy zielonej i czym bardziej oddalamy się w stronę niebieską lub czerwoną to słabiej widzimy. Dlatego jedną z przyczyn słabszego świecenia jest przesunięcie widma w stronę niebieską. Następna przyczyna słabego świecenia jest spowodowana nieliniowością jasności świecenia do prądu. Chyba każdy z Was zauważył że podwojenie prądu nie podwaja lumenów, przy mega impulsach prądowych dobrze to widać. Następny problem to poza katalogowa wartość prądu w impulsie, producent z jakiś powodów podaje jaki może być maksymalny prąd w impulsie i z jakim wypełnieniem, na pewno PWM to przekracza, więc być może czas świecenia diody będzie krótszy. Sprawność drivera PWM ma taką samą sprawność jak zwykły liniowy, niestety prawa Ohma nikt tu nie zmieni i gdzieś ten nadmiar napięcia musi być odłożony.
Myślałem że zależy Wam w szczególności na jasności świecenia Waszych latarek a stosując rozwiązanie PWM zaprzeczacie temu.
Najlepszym rozwiązaniem będzie przetwornica synchroniczna na jakimś nowoczesnym scalaku o sprawności przekraczającej 90%, ale nikt nie kupi bo będzie za droga .

[Bocian]

Dar.El Ja nie twierdzę że Edek finalnie propaguje złą idee (ma rację). Ale PWM nie jest złym rozwiązaniem w zakresie napięciowym ogniwa Li-Ion. I tego się trzymam puki co, zważywszy na koszty aktualnych, jakościowo ciekawych rozwiązań chociażby.

PS. I Życie LEDa o il to zmieni faktycznie . W dobrym temperaturowo rozwiązaniu nie będzie 60k godz. świecenia a 40. Czy statystyczny user latarki tyle wyświeci na jednym modelu latarki ?

[Dar.El]

Macie hopla na punkcie jasności i różnych parametrów waszych latarek jak audiofile na punkcie jakości muzyki, i kupujecie drogie i dobre LEDY, reflektory i soczewki a potem oszczędzać na driverach. Moc łańcucha jest taka jak jego najsłabszy element.
Lepiej zastosować stabilizację liniową Low-Drop.

[Bocian]

Darek (tak domniemam) sam siedzisz w tym naszym polskim piekiełku więc znasz ceny/kurs dolara|Ojro. Co idzie tu dostać i za ile. No i jakie fizycznie odczuwalne różnice. Edek nie jest tani ale robi dobre przetwornice (chwała mu za to). Daj mi namiar na rozsądny cenowo sterownik ala ten Edimowy i jesteś moją wyrocznią od jutra/dziś

PS. I wbijcie sobie w końcu do głowy że płacąc (może i niemało) za Cali&df sterownik płacicie w większości za df-owy WIELKI wkład intelektualny (funkcje setupu, ustawienia personalne coś czego u konkurencji jakoś nie widać )

[Miodosław]

Myślę, że Dar.El w prosty sposób przedstawił wady zasilania diod PWM-em!
Jednak należy zauważyć, że przy zasilaniu z li-ion nie będziemy mieli zbyt często mega impulsów prądowych (tylko przy w pełni naładowanym akusie i diodzie o niskim Vf). Poza tym nie mogę zgodzić się z twierdzeniem:

Sprawność drivera PWM ma taką samą sprawność jak zwykły liniowy, niestety prawa Ohma nikt tu nie zmieni i gdzieś ten nadmiar napięcia musi być odłożony.

W driverze liniowym prąd płynie non stop, a nadmiar napięcia odkłada się na jego elementach, zaś driver z PWM-em kontroluje przepływ prądu (na niewielkim(!) rezystorze szeregowym) i "puszcza" go tylko tak często, aby utrzymać zadaną średnią wartość. Innymi słowy praktycznie cała moc zużywana jest przez diodę! Można to prosto udowodnić - patrz "test palucha" pawelsz!
Chciałem podkreślić (jak mówi nielubiany przeze mnie polityk ), że ta dyskusja nie powinna mieć na celu udowadnianie wyższości tego, czy innego rozwiązania, bo każde ma wady i zalety, lepiej sprawdza się w różnych warunkach, etc. Powinna mieć na celu uświadomienie nam tego wszystkiego, aby każdy mógł świadomie(!) wybrać pasujące mu rozwiązanie!
P. S. Prawa oma rzeczywiście nikt z nas nie jest w stanie zmienić i to chyba dobrze!

[EdiM]

Dzięki za odzew Dar.El
Skoryguję nieco Twoją wypowiedź. Driver z PWM rzeczywiście ma lepszą sprawność, bo sprawność to różnica pomiędzy mocą wejściową i wyjściową. Przy PWM po prostu dioda LED dostaje więcej mocy, a świeci słabiej. Ciekawe...
No ale wychodzi na to, że LED ma mniejszą sprawność przy takim zasilaniu.
Co do grzania, to właśnie na LEDa przechodzi nadmiar mocy, co prawda jeśli on się grzeje kilkanaście % bardziej to w sumie nie ma to znaczenia i nie będzie łatwo to stwierdzić paluchem.
Ale jak widać odbija się to na jasności.

[Dar.El]

PWM ma małą sprawność, ciekawe kiedy to zrozumiecie? Rezystancja LED jest w tym układzie największa, więc moc idzie w LEDa ale światła brak. Sprawność całego układu to nie gdzie się grzeje tylko ile lumenogodzin uzyska się z tych samych akumulatorów. Problem jest tylko z miernikiem który by to zmierzył, ale wg teorii PWM daje mało światła między 3,7V a 4,2V.

Kiedyś zrobiłem sobie ładowarkę do akumulatorów samochodowych, regulacja prądu polegała kącie otwarcia tyrystorów po stronie wtórnej. Transformator musiał mieć 16V na wtórnym dla prawidłowego działania ładowarki. Jak myślicie, gdzie podziało się nadmiar napięcia? Akumulator ma bardzo małą rezystancję wewnętrzną, przewody i tyrystory też za niewiele. Nadmiar (16-12) odkładał się w uzwojeniu wtórnym, razem z prądem ładowania np. 5A, powodowało niezłe grzanie się transformatora. Właśnie PWM przypomniał mi o tej ładowarce i o problemach z nią, np. rozlutowujące się przewody od wtórnego.