Flackern bei gedimmten LED-Spots

[concept]

Von Pragmatismus keine Spur. Da wird der eine runtergemacht, andere schreiben was von wüsten Kombinationen von Dimmern und Leuchtmittel, es wird mit Ausdrücken um sich geworfen, was soll das?
Abgesehen davon, daß ich schon längstens das bescheuerte LED-Gefunzel rausgeschmissen und durch Halogen ersetzt hätte, ginge ich unter Benutzung eines Phototransistors, eines Oszilloskopes und eines Frequenzzählers vor wie folgt: Die Flimmerfrequenz wird ermittelt. Wenn ein Flimmern mit dem Auge feststellbar ist, liegt dessen Frequenz unterhalb von 25 Hz. Sie kann nur a) durch eine Instabilität in der Dimmausrüstung einer einzelnen LEDF oder b) eine Überlagerung der Lichtaussendungen mehrerer LEDF verursacht werden. Zu a) Haben die LEDF eine Nennspannung von 230 V 50 Hz, die mit dem Dimmer verstümmelt wird, schließt man die Funzeln an einen regelbaren Trenntrafo an und beobachtet, ob das Flimmern auch bei niedrigeren Netzspannungen auftritt. Zu b) Eine LEDF wird einzeln betrieben. Tritt das Flimmern weiter auf, siehe a). Wenn nur bei mehreren LEDF, deren Licht sich überlagert, dann ist die Ursache, daß die PWM-Frequenzen zu nahe beieinander liegen. Das läßt sich mit dem Frequenzzähler leicht ermitteln.

so ein blödsinn! was soll der endverbraucher mit elektronik-equipment herummessen?? und selbst wenn, wie sollte er damit eine lösung für sein problem finden? was nützt es ihm die flimmer-frequenz zu eruieren? er benötigt schlicht eine funktionierende lösung!

brauchbare lösungsvorschläge wurden vor deinem post genannt:

a) den hersteller dazu zu bewegen, flimmerfreie netzgeräte zu liefern (dass nobile netzteile hat die flimmern ist bekannt)
b) auf dali zu wechseln (die professionellste lösung)
c) auf 24V technik wechseln (braucht geeignete verkabelung))
d) auf 230V retrofit zu wechseln (was ich selber jetzt wieder suboptimal finden würde)

also, lieber rosebud, deinen vorschlag braucht jetzt wirklich niemand....

[Hubertus81]

Wenn ein Flimmern mit dem Auge feststellbar ist, liegt dessen Frequenz unterhalb von 25 Hz.

Haste dazu quellen? Das Thema flimmern ist weitaus komplexer...

[jentz1986]

Mal so eine ganz Dumme Frage: Auf dem Foto vom Nobile-Gerät steht bei dem "Flimmer-Frei"-Gerät: "Leistungsreduktion bei Überhitzung" oder so ähnlich. Kannst Du ein Temperaturproblem, jetzt mal so ganz primitiv per "Handometer" ausschließen?

Das wäre ja eine Begründung, warum das ganze ca. 30 min dauert...

Alternativ gibt es bestimmt auch jemanden der eine Bauanleitung für die Messung der Teilchenschwingfrequenz des Gehäuses hat, aus der sich wiederum die Temperatur über eine zuvor empirisch erzeugte Regressionstabelle in Bezug zum Gehäusematerial ermitteln lässt.

[rosebud]

Das mit der Flimmerfrequenz hat man empirisch festgestellt: Ein Kinofilm liefert mindestens 25 Einzelbilder pro Sekunde, das Fernsehen in der Gerber-Norm 25 Voll- bzw. 50 Halbbilder.

[hjk]

Das lässt sich aber nicht auf LED übertragen. Warum hießen die Kisten wohl Flimmerkisten. Heutige Fernseher arbeiten mit min. 100Hz oder gute Geräte deutlich höher. Bei LEDs ist das erheblich komplizierter. Normale Retrofit LEDs haben meist einen 100Hz Ripple. Hier hängt es davon ab, dass der Ripple möglichst gering ist. Gute LEDs liegen unter 5% Flicker, schlechte haben über 20% Flicker. Das wird mit einer Flickermessung geprüft. Bei PWM sieht das ganz anders aus, Hier hat man immer 100% Flicker. Daher muss die Frequenz deutlich nach oben. Gute PWM EVGs fangen bei 600Hz an. Ab 1000Hz können selbst sehr empfindliche Menschen kein Flimmern oder Flickern mehr wahrnehmen.

[Andreas1]

Das mit der Flimmerfrequenz hat man empirisch festgestellt: Ein Kinofilm liefert mindestens 25 Einzelbilder pro Sekunde, das Fernsehen in der Gerber-Norm 25 Voll- bzw. 50 Halbbilder.

Puhhh, spätestens jetzt wird es wirklich absurd.

Gegenfrage, warum gibt/gab es 50 Halbbilder?

[hthoma]

Das mit der Flimmerfrequenz hat man empirisch festgestellt: Ein Kinofilm liefert mindestens 25 Einzelbilder pro Sekunde, das Fernsehen in der Gerber-Norm 25 Voll- bzw. 50 Halbbilder.

Cool, da kann ich in dem Thread ja schon wieder klugscheißen.

24 bzw 25 Bilder pro Sekunde sind die untere Grenze für die Bildwiederholrate, damit ein durchschnittlicher Mensch eine fließende Bewegung wahrnimmt und nicht eine Folge von Einzelbildern. Und das gilt auch nur unter Einschränkungen:
- relative geringe Bildhelligkeit (im Kino ist die maximale Bildhelligkeit 48 cd/m², beim Fernsehen 100 cd/m², erst seit kurzem kommt High Dynamic Range (HDR) Video mit größeren maximalen Leuchtdichen auf den Markt.)
- relativ geringe Umgebungshelligkeit (im Kino ist es Dunkel)
- realtiv viel Bewegungsunschärfe (im Kino z.B 180° Shutterwinkel, d.h. bei 24 fps wird jedes Bild 1/48 Sekunde lang belichtet)
- relativ geringer Bildwinkel (weil die Flickerempfindlichkeit im Sehzentrum geringer ist als an der Peripherie)

25 fps sind nicht hoch genug um Großflächenflimmern (frame flicker) zu verhindern, derhalb zeigt man im Kino jedes Bild 2 oder 3 mal, im Fernsehn hatte man Interlace (zwei Halbbilder mit doppelter Wiederholfrequenz) bzw. bei neueren Systemen gleich höhere Bildwiederholraten.

Die kritische Flickerfrequenz liegt bei etwa 80 Hz. Wenn man dann noch Bewegungsunschärfe verhindern will, wenn man z.B. ein Objekt auf einem großen Bildschirm mit den Augen verfolgt, dann kommt man ganz schnell zu noch höheren Bildwiederholraten. Eine ganz gute Zusammenfassung gibt es z.B. hier: http://www.bbc.co.uk/rd/publications/whitepaper282

[concept]

hthoma : super Zusammengefasst! Mir war weder bewusst, dass die Flimmerwahrnehmung helligkeitsabhängig ist noch das mit der besseren Wahrnehmung des Flimmerns in der Peripherie!

[rosebud]

Man kann was daraus lernen. Danke hthoma. Wenn also die LED mit sehr hohen Zyklusfrequenzen PWM-getaktet werden, kann die einzelne LED kein mit dem Auge sichtbares Flimmern verursachen. Dann bleibt nur die Interferenz zwischen den PWM-Frequenzen mehrerer LED als Ursache. Möglich wird dies, weil eine LED nix von der PWM-Periodendauer einer anderen LED weiß und dadurch Differenzen zustandekommen können, die man als Flimmern wahrnimmt. Das habe ich bereits im Beitrag #53 geschrieben.

[hjk]

Bei Verwendung eines KNX LED-Controllers mit mehren Kanälen treten keine Interferenzen zwischen den Kanälen auf. Daher kann man auch kein "Flimmern" zwischen den Kanälen wahrnehmen.
Bei guten Retrofit LEDs sollte der Flicker auch niedrig sein, sodass auch hier kein Flimmern zwischen mehreren LEDs auftritt.

Nur bei billigem Chinakram mit PWM können m.E. solche Effekte auftreten.

[rosebud]

Es läuft auf die Frage hinaus, wie die LED als Bauelement selber angesteuert werden. Variiert man progressiv einen Gleichstrom? Oder variiert man das Tastverhältnis, nicht die Amplitude, einer PWM-Spannung bzw. eines PWM-Stroms? In diesem Fall besteht die Gefahr von Flickern durch Überlagerung, wenn die PWM-Schalter nichts voneinander wissen, weil sie einzeln in den Lampen untergebracht sind. Für Glühlampen direkt am Netz mit "PWM"-Ansteuerung per Triac-Phasenanschnittsdimmer ist dieses Problem obsolet, weil die thermische Trägheit bei 100 Hz alles ausbügelt.

[concept]

Von Tridonic (sorry wenn ich immer wieder diese Firma nenne) gibt es für Flächenleuchte eine relativ neue "Professional" Serie von CC-Treibern mit "sogenannter "Amplitudendimmung" wie die das nennen. Dabei ist am Ausgang kein PWM mehr sichtbar, sondern nur noch Gleichstrom mit einem geringen Ripple-Anteil, es wird also der Gleichstrom heruntergeregelt. Damit werden Interferenzen zwischen benachbarten Flächenleuchten vermieden und es ist für Film & Foto geeignet (da hätten wir ja sogar den Link zum Kinothema...)

[rosebud]

Da schau her und gruezi. Genau das habe ich in meinem Beitrag #53 angeleiert und Sie haben es in #61 als Blödsinn bezeichnet. Selbst wenn der Ripple nur ein paar Prozent des Gleichstromwertes ist, wird er in Abhängigkeit der Differenz verschiedener PWM-Frequenzen sichtbar. Glühlampen mit Phasenanschnitt am Netz haben das Problem nicht, weil die thermische Trägheit alles ausbügelt und weil 50 Hz für jede Phase gelten. Stellen Sie sich vor, die PWM-Frequenz zweier LED-Dimmer beträgt 99 Hz und 101 Hz: Das Flimmern einer einzelnen LED-Lampe sehen Sie garantiert nicht, im Parallelbetrieb ist jedoch die Katastrophe vorhersagbar.

[hjk]

Stellen Sie sich vor, die PWM-Frequenz zweier LED-Dimmer beträgt 99 Hz und 101 Hz: Das Flimmern einer einzelnen LED-Lampe sehen Sie garantiert nicht, im Parallelbetrieb ist jedoch die Katastrophe vorhersagbar.

Nur nochmal zur Klarheit, genau das passiert bei dem KNX LED-Controller nicht. Die PWM Frequenz von 1000Hz ist auf allen Kanälen synchon.
Bei Retrofits passiert das m.E. auch nicht, da sie nicht mit PWM arbeiten.
Der normale 5% Ripple bei guten Retrofits hat 100Hz und ist netzsynchron. Der resultiert aus der Gleichrichtung der 50Hz.

[rosebud]

Bei einem einzelnen LED-Controller wird die Schwebung unterdrückt, wenn alle Kanäle mit derselben Zeitbasis laufen. Sind mehrere Controller im Spiel, müssen deren Zeitbasen sehr gut einzeln kalibriert und stabil sein.