Was ist PWM-Dimmen für LED-Treiber?

Pulsweitenmodulation ist ein zentrales Konzept, wenn es um das Dimmen von LED-Leuchten geht. Aber natürlich ist ein marktfähiger Auslöser von LED-Treibern ihre Fähigkeit, Energie und Kosten zu sparen, und eine Dimmfunktion hilft dabei, dieses Kunststück zu erreichen. Die Kombination beider Konzepte wirft also die Frage auf: „Was ist PWM-Dimmen für LED-Treiber?“.

Beim Dimmen mit Pulsweitenmodulation (PWM) für einen LED-Treiber wird der Pulsweitenmodulationsmechanismus angewendet, um einen LED-Treiber dimmbar zu machen.

In diesem Beitrag können Sie alles gewinnen, da wir alle wichtigen Aspekte des PWM-Dimmens für den LED-Treiber behandeln werden. Am Ende werden Sie sich wie eine Wissensbank fühlen.

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Ein Einblick in das Dimmen

Bevor wir uns mit dem PWM-Dimmen befassen, denken Sie nicht, dass wir einige Grundlagen ansprechen sollten? Beginnen wir dazu damit, was Dimmen bedeutet.

Dimmen ist die Reduzierung der Leistung einer Leuchte.

Das Dimmen von LEDs besitzt Treiber, die eine doppelte Funktion erfüllen, nämlich:

Fungiert als Treiber, um Eingaben vom Netz in niedrige Ausgaben umzuwandeln
Fungiert als Dimmer, um die in die LEDs eintretende Energiemenge zu reduzieren

Daher ist eine Dimmfunktion in LED-Treibern von entscheidender Bedeutung, da sie Energie- und Stromkosten sparen kann.

Es gibt hauptsächlich zwei Methoden zum Dimmen eines LED-Treibers: Konstantstromreduzierung (CCR) und Pulsweitenmodulation (PWM). Mal sehen, was sie beinhalten.

Konstante Stromreduzierung (CCR)

Der Mechanismus zur Konstantstromreduzierung (CCR) trägt auch den Namen „analoges Dimmen“. Der Mechanismus folgt der Beziehung, dass der Strom, der durch die LED fließt, proportional zum Ausgang ist. Daher beinhaltet das System eine Verringerung des Stroms, was wiederum die Helligkeit der LED verringert.

Die Konstantstromreduzierung findet ihre Anwendung in den folgenden Bereichen.

Situationen, in denen die Fahrer weit von der Stromquelle entfernt sind
Feuchträume und Außenanwendungen
Bereiche mit strengen Standards für elektromagnetische Störungen (EMI).

Pulsweitenmodulation (PWM)

Es reduziert die von einem elektrischen Signal gelieferte mittlere Leistung, indem es es in verschiedene Teile aufteilt. Die Pulsweitenmodulation (PWM) wendet das Prinzip des schnellen Umschaltens zwischen Last und Quelle an, d. h. Ein- und Ausschalten.

Die Pulsweitenmodulation (PWM) hat ihre Anwendung in den folgenden Bereichen.

Dimmen des LED-Treibers
Solarplatten
Motoren

Was ist PWM-Dimmen?

Es ist an der Zeit, dass wir über die Grundlagen hinausgehen und tiefer in das Dimmen mit Pulsweitenmodulation (PWM) eintauchen.

Immer noch auf die oben diskutierten Grundlagen verweisend;

Beim Dimmen mit Pulsweitenmodulation (PWM) wird der Strom in LED-Treibern mithilfe der PWM-Technik oder des PWM-Mechanismus angepasst. Damit wird der LED-Treiber dimmbar.

Da jede LED eine Strommenge hat, die benötigt wird, um die maximale Leistung (Nennstrom) zu erhalten, schaltet PWM den Strom mit einer hohen Frequenz, die zwischen 0 und dem Nennstrom liegt. Die Aktion löst ein Verhältnis von Ein- zu Auszeit aus, das die LED-Helligkeit reguliert. Das erklärt die Pulsweitenmodulationstechnik.

Siehe das Bild unten:

PWM als Dimmsignal

Lassen Sie uns auf den vorläufigen Informationen aufbauen, die wir zur Pulsweitenmodulation haben. Jetzt wollen wir die PWM als Signal sehen.

Pulsweitenmodulationssignale (PWM) sind Pulsfolgen in Form von Rechteckwellen. Für jedes Signal gibt es einen Hoch- und einen Tiefpunkt der Welle. Die Zeitdauer, während der das Signal hoch bleibt, ist die Einschaltzeit, während die Zeitdauer, während der es niedrig bleibt, die Ausschaltzeit ist.

Auslastungsgrad

Im Konzept des Dimmens gibt es ein Maß für die Zeit, in der das Signal hoch bleiben kann, und wir nennen dies das Tastverhältnis. Wenn das Signal beispielsweise ständig eingeschaltet ist, handelt es sich um einen Arbeitszyklus von 100 %. Wir können die Einschaltzeit des PWM-Signals steuern. Wenn Sie beispielsweise das PWM-Tastverhältnis auf 50 % einstellen, arbeitet das Signal mit 50 % Einschaltzeit und 50 % Ausschaltzeit.

Hier ist ein Bild für ein besseres

Es ist ideal zu beachten, dass die Einschaltdauer von 0 % bis 100 % variieren kann, z. B. 25 % Einschaltdauer, 75 % Einschaltdauer usw.

Frequenz

Ein weiterer wesentlicher Aspekt des Pulsweitenmodulationssignals (PWM) ist seine Frequenz. Die PWM-Frequenz legt fest, wie schnell das PWM-Signal eine Periode abschließt, wobei die Periode die Zeit ist, die das Signal benötigt, um ein- und auszuschalten.

Die Abstimmung von Tastverhältnis und Frequenz des PWM-Signals schafft die Möglichkeit eines dimmbaren LED-Treibers.

PWM als LED-Treiberausgang

Pulsweitenmodulation als LED-Treiberausgang tritt auf, wenn das PWM-Signal in eine Gleichspannung umgewandelt wird, die den LED-Strom treibt. Die PWM-Ausgangsschaltung zerhackt die DC-LED-Ströme in einer hohen Frequenz zwischen dem Ein- und Aus-Zustand. Daher kann das menschliche Auge das Flackern nicht wahrnehmen, was zu einer Änderung der LED-Lichtleistung führt.

Wir können den Unterschied zwischen PWM-Signal, PWM-Ausgang und CCR-Ausgang in einem Bild darstellen.

Dimmen des PWM-Signals vs. Dimmen des PWM-Ausgangs vs. CCR-Dimmen 1

Häufig verwechseln die Leute ein paar Dinge in Bezug auf die Unterschiede zwischen PWM-Dimmsignal und PWM-Ausgang. Daher sollten wir im Folgenden einige Dinge beachten.

Der Mechanismus erzeugt ein PWM-Signal als digitales Signal und macht es auf dem dimmbaren Kabel konsistent. Andererseits erfasst der Treiber das PWM-Tastverhältnis, um den Ausgangsstrom zu bestimmen.

Realisierung von PWM-Dimmtreibern auf dem Markt

Es ist offensichtlich, wie PWM-Dimmtreiber in der LED-Beleuchtung weiter an Bedeutung gewinnen. Aber es ist am besten zu wissen, dass es zwei Methoden gibt, um PWM-Dimmtreiber zu realisieren. Mal sehen, was sie sind.

Gefälschtes PWM-Dimmen

Die Fake-Dimming-Methode ist ein Konzept, das die PWM-Eingänge in ein analoges Steuersignal umwandelt. Im Treiber befindet sich ein Widerstands-Kondensator-Filter (RC).

Der RC filtert das PWM-Signal in eine Gleichspannung proportional zum Arbeitszyklus. Ein Vorteil des gefälschten PWM-Dimmens ist, dass es rauschfrei ist. Es ist rauschfrei, da der LED-Strom am Ausgang ständig konstant ist.

Andererseits besteht der Nachteil bei dieser Methode darin, dass der Spitzenwert der PWM 10 V betragen muss; ansonsten ist die Genauigkeit schrecklich. Darüber hinaus begrenzt der Parameter Widerstand-Kondensator (RC) die Frequenz des PWM-Signals.

10-V-PWM-Signal 1 — Beschreibung der PWM-Dimmung aus dem Produktdatenblatt der Meanwell HLG-Serie

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Echtes PWM-Dimmen

Beim echten PWM-Dimmen schalten die LED-Ströme mit der festgelegten Frequenz und dem festgelegten Tastverhältnis ein und aus. Im Treiber befindet sich ein Mikrocontroller (MCU). Das Vorhandensein der MCU ermöglicht es dem PWM-Signal, Spitzenspannungen zu erkennen. Echtes PWM-Dimmen ermöglicht einen breiteren Bereich der PWM-Frequenz.

Ein wesentlicher Vorteil des echten PWM-Dimmens ist seine Fähigkeit, den Weißpunkt des LED-Ausgangs zu erhalten. Es erlaubt auch einen hohen Pegel der Referenzspannung, der oberhalb von Offsetfehlern liegt. Alle uPowerTek-Treiber integrieren MCU, um mit PWM-Dimmen zu arbeiten.

Benutzer müssen den PWM-Dimmmodus in der Treiberprogrammiersoftware auswählen.

PWM-Modus 1 — uPowerTek-Programmiersoftwareschnittstelle

Diese Tabelle stammt aus dem Datenblatt des uPowerTek LED-Treibers. Wir können sehen, dass das PWM-Dimmsignal eine sehr breite Spannung von 3,8 V bis 10 V zulässt. Dies bedeutet, dass der PWM-dimmbare LED-Treiber von uPowerTek nicht nur auf ein 10-V-PWM-Signal beschränkt ist, sondern jede Spannung zwischen 3,8 V und 10 V akzeptieren kann, z. B. ein 5-V-PWM-Dimmsignal. Weil uPowerTek LED-Treiber die echte PWM-Dimmfunktion hat.

Dimmparameter — Beschreibung der Dimmung aus dem Datenblatt des uPowerTek LED-Treibers

uPowerTek: Ein zuverlässiger Anbieter von PWM-LED-Dimmtreibern

uPowerTek ist ein renommierter und vertrauenswürdiger Hersteller von dimmbaren LED-Treibern. Mit zunehmender Reputation, hocherfahrenen Mitarbeitern und aktualisierten Methoden bietet uPowerTek die besten dimmbaren LED-Treiber.

Wir bieten an;

Konstantstrom dimmbar