Импульсный овердрайв светодиодов Опции

[Зверюга]

Доброе утро.

Есть задачка. 150 светдиодов используются для формирования светового эффекта. Хочется облегчить себе жизнь и соединить их решеткой ну хотя бы 50х3 и управлять динамически. Это означает что каждый диод будет гореть 1/3 всего времени и итоговя яркость упадет в 3 раза. Можно ли компенсируя это кратковременно превышать ток в 3 раза? Возымеет ли эт эффект и не сгорит ли диод? Есть ли какие либо требования к длительности последующего периода, когда диод выключен?
К слову - минимальное время, на которое должен загораться диод - 70 микросекунд, соответствено получится - питание диода 90ма током в течение 23 микросекунд и отдых его в течение 47 микросекунд.

Ваши мнения?

[Herz]

Это нормальный режим. Называется динамической индикацией. В документации на светодиод должен быть указан максимальный импульсный ток. Превышать его, естественно, нельзя. Всё остальное - можно.

[Евгений Германов...]

Это нормальный режим. Называется динамической индикацией. В документации на светодиод должен быть указан максимальный импульсный ток. Превышать его, естественно, нельзя. Всё остальное - можно.

и мах время для этого тока.

[DpInRock]

В документации обычно приводят максимальный ток при скважности 1:10.

[Зверюга]

Так а длина импульса какова может быть? Не более скольки?

хм... судя по документации максимальный импульсный ток в 5 раз превышает рабочий, а вот время получается должно быть в 10 раз меньше.... получаем проигрыш по яркости в 2 раза...

[Ledmaster]

Так а длина импульса какова может быть? Не более скольки?

хм... судя по документации максимальный импульсный ток в 5 раз превышает рабочий, а вот время получается должно быть в 10 раз меньше.... получаем проигрыш по яркости в 2 раза...

Вот два графика, по правому выбираем максимальный импульсный ток при заданном коэффициенте заполнения ( величина обратная скважности, в Вашем случае, 33%), по левому находим увеличение яркости относительно номинального тока. С учетом линейной зависимости воспринимаемой яркости от скважноси, получаем на выхлопе 2.2/3 = 0.73 или 73% от статики.



Конечно, у разных светодиодов цифры будут несколько отличаться.
Графики приведены по документации Nichia: http://www.nichia.com/specification/led_lamp/NSPB510AS-E.pdf

[Herz]

С учетом линейной зависимости воспринимаемой яркости от скважноси, получаем на выхлопе 2.2/3 = 0.73 или 73% от статики.

Нет, не так. По приведенным графикам видно, что для непрерывной работы допустим максимальный ток 35мА, при заполнении 33% его можно поднять до 60мА. При этом яркость (импульсная) возрастёт в 1,47 раза (2,2/1,5 по левому графику). Но поскольку светодиод будет включен лишь треть общего времени, средняя яркость упадёт (теоретически) втрое и результирующая составит ок. 49% от максимально достижимой на постоянке. Следует заметить ещё два момента:
1. Мы рассчитали максимально достижимую яркость. На самом деле светодиоды редко включают "на пределе возможностей", иначе время их деградации сильно сокращается. Обычно достаточно и половинного тока. Если нет, лучше выбрать более мощные. Поэтому реально в динамике при небольших скважностях потери яркости практически не происходит. Конечно, средний ток в этом режиме просто немного превышает соответствующий постоянный.
2. Воспринимаемая глазом яркость всё-таки не совсем линейно зависит от скважности и совсем нелинейно от мощности излучения, а тем более от подводимой электрической мощности. Но все эти сложности учитывать в данном контексте смысла нет.

[MiklPolikov]

А вот я ещё слышал, что некоторые светодиодные фонари работают в импульсном режиме.
Светодиод мигает с частотой , которую глаз не воспринимает. Но при этом глаз видит
яркость больше средней. То есть при одном и том же среднем токе светодиод "лучше светит"
в импульсном режиме.

Когда сам экспериментировал- такого эффекта не обнаружил. Светодиод светил пропорционально среднему току.

[Ledmaster]

Нет, не так. По приведенным графикам видно, что для непрерывной работы допустим максимальный ток 35мА, при заполнении 33% его можно поднять до 60мА.

Легко соглашусь, поскольку считал от "стандартно -номинальных" 20мА, при которых реально возможна длительная безопасная работа светодиодов. А 35мА допустимы только пока кристалл не разогреется, а он в стандартном корпусе разогреется обязательно. Предельные импульсные режимы переносятся полегче.

2. Воспринимаемая глазом яркость всё-таки не совсем линейно зависит от скважности и совсем нелинейно от мощности излучения, а тем более от подводимой электрической мощности.

Левый график как раз и отражает нелинейную зависимость яркости от подводимой мощности.
При неизменной мгновенной мощности, зависимость воспринимаемой яркости от скважности совершенно линейна, однако на практике, при ШИМ управлении мы имеем дело с обратной функцией вида 1/x - коэффициентом заполнения, отсюда и нелинейность. Хотя, Вы опять правы в том, что

все эти сложности учитывать в данном контексте смысла нет.

[Herz]

Легко соглашусь, поскольку считал от "стандартно -номинальных" 20мА, при которых реально возможна длительная безопасная работа светодиодов. А 35мА допустимы только пока кристалл не разогреется, а он в стандартном корпусе разогреется обязательно. Предельные импульсные режимы переносятся полегче.

Сомневаюсь. Правый график иллюстрирует так называемую область безопасной работы. Из неё видно, что 60мА при заполнении 33% - такое же предельное значение, как и 35мА на постоянном токе. Крисстал успевает разогреваться при этом точно так же.

[Dog Pawlowa]

При неизменной мгновенной мощности, зависимость воспринимаемой яркости от скважности совершенно линейна, однако на практике, при ШИМ управлении мы имеем дело с обратной функцией вида 1/x - коэффициентом заполнения, отсюда и нелинейность.

Будьте добры, уточните, что именно Вы хотели сказать.
Зависимость линейна или обратно пропорциональны ?
Спасибо.

2. Воспринимаемая глазом яркость всё-таки не совсем линейно зависит от скважности и совсем нелинейно от мощности излучения, а тем более от подводимой электрической мощности. Но все эти сложности учитывать в данном контексте смысла нет.

"Во-первых, как было показано выше, человеческий глаз обладает нелинейной логарифмической характеристикой чувствительности к силе света.."
http://www.ukr-print.net/contents/page-908.htm

А здесь Вас научат пользоваться Гуууглом
http://www.google.com.by/search?q=%D1%87%D...lient=firefox-a

[Herz]

А здесь Вас научат пользоваться Гуууглом

Спасибо за заботу. Достаточно, что Вы умеете.

[Зверюга]

Господа, а если посадить параллельно диоду конденсатор -это поможет поправить ситуацию? Все то время, когда светдиод гарантированно не включится, но теоретически глаз должен в это время видеть свет, диод будет светиться за счет конденсатора. При скважности 1 к 10 процент световой энергии будет больше 10.

Если например у меня диод должен гореть 1 мкс и не гореть 9 мкс - какой конденсатор лучше поставить?

[MrYuran]

Господа, а если посадить параллельно диоду конденсатор -это поможет поправить ситуацию?

Странно, почему до сих пор никто до такого не додумался?
Наверно потому, что работать не будет.

[Herz]

Господа, а если посадить параллельно диоду конденсатор -это поможет поправить ситуацию? Все то время, когда светдиод гарантированно не включится, но теоретически глаз должен в это время видеть свет, диод будет светиться за счет конденсатора. При скважности 1 к 10 процент световой энергии будет больше 10.

Если например у меня диод должен гореть 1 мкс и не гореть 9 мкс - какой конденсатор лучше поставить?

Теоретически - да, ничто не мешает создавать такие ячейки хранения энергии (на конденсаторах, например), подпитываемые импульсно. Но конденсатор параллельно светодиоду - не получится. Во-первых, светодиод питается током, а не напряжением; во-вторых, конденсаторы, особенно электролитические, "не любят" больших пульсаций тока, а при столь значительной скважности это неизбежно. Гораздо выгоднее в этом плане запасать энергию в индуктивностях, на этом принципе построены многие драйверы светодиодов. Рассчитать их самому не сложно, руководствуясь законом сохранения энергии и учитывая потери.