Ansteuerung und Dimmung von Leistungs-LEDs mittels synchroner Pulsweitenmodulation für die Farbmischung

Wolf, Stefan GND; Werner, Florian:

Für Laboruntersuchen sollen begrenzte Flächen mit Hilfe von Leistungs-LEDs beleuchtet werden und dabei die Lichtfarbe in visuell nicht wahrnehmbaren Schritten einstellbar sein. Hierbei sind im Wesentlichen zwei Faktoren zu beachten: Das Spektrum von LEDs ist stromabhängig, weshalb die Helligkeit mittels Pulsweitenmodulation (PWM) eingestellt werden soll. Wenn jede LED an ein eigenes Vorschaltgerät angeschlossen wird, können leichte Frequenzunterschiede auftreten, die zu einer Schwebung führen und insbesondere bei der Messung der Leuchtdichten und Farbwerte zu Problemen führen. Da nicht mehr nur die Modulationsfrequenz sondern vorrangig die Schwebungsfrequenz die zeitliche Variation beschreibt, sind hier sehr lange Messzeiten erforderlich, um reproduzierbare Messergebnisse zu erhalten. Um diese langen Messzeiten zu verhindern, müssen alle verwendeten PWM-Module zeitlich synchronisiert werden. Weiterhin haben digital dimmbare Vorschaltgeräte nur eine Auflösung von 8 Bit, womit nicht immer hinreichend kleine Farbveränderungen möglich sind. Basierend auf diesen Forderungen wurde ein Vorschaltgerät entwickelt und aufgebaut, das o.g. Nachtteile vermeidet. Das Poster beschreibt die Hard- und Software dieses speziellen Vorschaltgerätes für Laboruntersuchungen, mit dem bis zu 6 Gruppen von Leistungs-LEDs unabhängig voneinander angesteuert werden können. Dazu werden pulsweitenmodulierte Konstantstromquellen verwendet. Die Taktfrequenz für die Pulsweitenmodulation aller Gruppen wird dabei von dem selben Taktgenerator abgeleitet, d.h. die Ansteuerung erfolgt zeitlich synchron. Die Impulsbreite der PWM kann für jede LED-Gruppe mit einer Auflösung von 12 Bit eingestellt werden. Als Schnittstelle zu einem Steuergerät bzw. Steuerrechner (PC) wird der DALI-Bus verwendet.

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Wolf, Stefan / Werner, Florian:: Ansteuerung und Dimmung von Leistungs-LEDs mittels synchroner Pulsweitenmodulation für die Farbmischung. 2008.

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