Verdrahtung MDT AKD-0424R.01 / Absicherung Sekundärseite und Aufteilung Zuleitung VCC

[ewfwd]

Rein theoretisch könnten beide Kanäle auch gleichzeitig an sein aber nicht den gesamten Zyklus. Das gibt über einen Zyklus gesehen das gleiche Ergebnis ist aber ein Unterschied.

Das Ergebnis ist nicht gleich. Nicht umsonst werden in Datenblättern auch angegeben wieviele Kanäle zB bei 4in1 Chips gleichzeitig mit welchem Strom betrieben werden dürfen. DutyCycle ist auch etwas was man sich bei PWM nochmal durchlesen wollte. Es ist so dass man LEDs eben durchaus mit "überstrom" betreiben kann, wenn die Impulse eine vorgegeben Länge nicht unterscheiden und man auch beim DutyCycle unter dem bleibt was der Hersteller vorgibt.

Klar für den (gesamten) Stripe spielt das keine Rolle was die Wärmeabgabe angeht. Die Chip Temperaturen sind aber dennoch unterschiedlich und damit die Lebensdauer.
2 Kanäle gleichzeitig anzuschalten für eine gewisse Zeit und dann wieder beide aus für eine gewisse Zeit hat eine höhere Temperatur des/der Chips zu folge als wenn man sie nacheinander jeweils anschaltet.

Bei 4in1 RGBW Chips findet man teilweise so Sachen wie alle Kanäle gleichzeitig 100mA pro Kanal. Nur einer allein 200mA.
Wenn der Stripe die Wärmelast abgeben kann dann heißt das erstmal nur dass er bei Dauerlast nicht überhitzt. Wie das für die LEDs aussieht ist aber noch ne andere Frage.

Von daher wird es mit einer einfachen Leistungsbegrenzung nicht zwangsweise erledigt sein. Kommt eben auf die Details an. Auf der sicheren Seite ist man natürlich wenn man die Wärmeabgabe möglichst gleichmäßig über die Zeit verteilt, statt immer nur eine Art PowerBurst zu haben.

Wäre vielleicht gut bei der Entwicklung von Stripes und Spots genau aus dem Grund auch bisschen Reserve einzuplanen um sich nicht zu abhängig zu machen von der Technischen Umsetzung der einzelnen LED Treiber. In vielen Fällen steht dazu nämlich überhaupt nichts in den Datenblättern

[Alloc]

Ich denke man sollte halt vor allem die verschiedenen Aspekte klar benennen und getrennt betrachten (kein Anspruch auf Vollständigkeit, korrekt sollte es hoffentlich sein, wenn ich grad nichts übersehen habe ):

1. Wärmeentwicklung bei den LEDs
Grob spielt da primär die durchschnittliche Leistung eine Rolle, die der gesamte Chip umsetzt. Klar, die Kerntemperaturen wären evtl nochmal unterschiedlich bei nicht-gleichzeitiger Ansteuerung, aber macht das wirklich viel aus?

2. Auslegung der Leitung
Bei mehrkanal Betrieb (TW/RGB(W)) kann man halt an der gemeinsamen Anodenleitung sparen, wenn nie mehrere Kanäle aktiv sind. Sprich, reicht z.B. 1,5 mm² für einen Kanal aus, reicht das bei versetzter (und nicht überlappender*) Ansteuerung auch für die gemeinsame Anode. Bei potenziell gleichzeitiger Ansteuerung mehrerer Kanäle muss man diese Kanäle zusammenrechnen und braucht dann als "Rückleiter" eben was stärkeres. "Balance-Mode" bei TW reicht ebenso, da auch hier die gleichzeitige Gesamtleistung nie die Leistung des stärksten Kanals überschreitet.

3. Auslegung Netzteil
Da kommt dann sowohl die Frage der versetzten Ansteuerung inkl. Balance-Mode (*) oder ob man eine Leistungsbegrenzung verwendet. Ich orientiere mich mal am TW: Bei versetzter Ansteuerung mit Balance-Mode ist die benötigte Leistung nie höher als die vom stärkeren Kanal. Leistungsbegrenzung ist natürlich klar. Wenn nichts davon gegeben ist, muss das Netzteil eben die volle Leistung erbringen können.

*: Versetzte Ansteuerung als Angabe alleine sagt nicht zwangsweise, dass die Kanäle nie gleichzeitig aktiv sind. So würde das z.B. nicht funktionieren, wenn kein Balance-Mode aktiv ist, sprich bei TW z.B. Kanal 1 und Kanal 2 in Summe > 100% sind. Dann ist zwar immer noch das Netzteil nicht so gestresst wie ohne versetzte Ansteuerung, aber die maximale Leistung die zu einem einzelnen Zeitpunkt erbracht werden muss ist dann wieder potentiell Pmax(Kanal 1) + Pmax(Kanal 2).


Das ergibt im Umkehrschluss:

1. Controller ohne irgendeine Zusage zu solchen Features:
- Beachten ob die LEDs auf allen Kanälen gleichzeitig zu 100% belastet werden dürfen.
- Leitung muss bei der Auslegung für den gemeinsamen Leiter auf die maximale Summenleistung der Kanäle ausgelegt sein.
- Das Netzteil muss die Gesamtleistung der LEDs bedienen können.

2. Controller mit versetzter Ansteuerung und Balance-Mode:
- Wärmeentwicklung der LEDs sollte nie ein Problem sein, sonst wären die Module/Stripes sinnfrei ausgelegt.
- Bei der Leitung kann für die einzelnen Kanäle und den gemeinsamen Leiter der gleiche Querschnitt verwendet werden.
- Das Netzteil kann auf die Leistung des stärksten Kanals dimensioniert werden.

3. Controller mit Leistungsbegrenzung:
- Leistungsbegrenzung sollte auf die LEDs angepasst werden.
- Bei der Leitung muss der gemeinsame Leiter auf die Leistungsgrenze dimensioniert sein. Ist diese geringer als die Leistung eines LED-Kanals kann eventuell generell ein geringerer Querschnitt genutzt werden, als eigentlich für die LED-Leistung nötig. Allerdings sollte man dann sehr vorsichtig sein, dass man nicht z.B. während der Einrichtung noch ohne die Leistungsbegrenzung testet.
- Das Netzteil kann ebenso auf die Leistungsgrenze dimensioniert werden.


Das hier oft anzutreffende DALI DT8 hat (meiner Kenntnis nach, bin aber auch kein DALI-Nutzer) nichts mit irgendeinem dieser Aspekte zu tun. Nach meinem Verständnis sagt DT8 so etwas aus wie in KNX der DPT 7.600, sprich, wie auf dem DALI-Bus Daten ausgetauscht werden, nicht aber, was damit passiert.

..., wenn die Impulse eine vorgegeben Länge nicht unterscheiden ...

Ich denke du meintest überschreiten?


/EDIT: Korrektur bei Auslegung Netzteil, versetzte Ansteuerung und Balance-Mode werden hier natürlich zusammen benötigt.

[ewfwd]

Klar, die Kerntemperaturen wären evtl nochmal unterschiedlich bei nicht-gleichzeitiger Ansteuerung, aber macht das wirklich viel aus?

Wieso geben die Hersteller es dann an?

Das hier oft anzutreffende DALI DT8 hat (meiner Kenntnis nach, bin aber auch kein DALI-Nutzer) nichts mit irgendeinem dieser Aspekte zu tun.

Ich kapier auch nicht wie manche hier auf den Trichter kommen dass DT8 das Synonym für Zeitversetze Ansteuerung wäre. Zumal in den Treibern selbst oftmals auch der Modus maximale Helligkeit einstellbar ist und dann machen diese Treiber genau das Gegenteil davon was man hier mit "DT8 Verhalten" so gern umschreibt.
DT8 ist einfach nur ein Device Typ bei Dali. Nicht mehr und nicht weniger.

[Alloc]

Wieso geben die Hersteller es dann an?

Deswegen ja das Fragezeichen
Ich weiß es nicht, hab aber bisher auch keinen entsprechenden Stripe gesehen (bzw in ein Datenblatt eines solchen geschaut, weil er vorher schon aus der Auswahl flog ). Würde aber eher vermuten, dass es dort auch auf die absolute (durchschnittliche) Leistungsaufnahme bezogen ist. Also wenn angegeben wird bei mehreren Kanälen maximal 100 mA pro Kanal und bei einem maximal 200 mA, dann *klingt* das für mich eher nach:
Jeder Kanal hält als Dauerlast eben nur 200 mA aus (also bei 24 V dann 4,8 W), weil sonst das einzelne Die durchbrennt. Die gesamte thermische Belastbarkeit der LED wäre aber bei (RGBW angenommen) 4*100 mA (bei 24 V dann 9,6 W).

Aber bei den üblichen PWM-Frequenzen (> 500 Hz) dürfte eine Überlappung oder eben nicht dieser Ansteuerung aus meiner Sicht keinen Unterschied machen, weil dazu die thermische Trägheit doch wieder zu groß sein dürfte zwischen den einzelnen Dies.

[willisurf]

Bei versetzter Ansteuerung ist die benötigte Leistung nie höher als die vom stärkeren Kanal, beim Balance-Mode ebenso. Leistungsbegrenzung ist natürlich klar. Wenn nichts davon gegeben ist, muss das Netzteil eben die volle Leistung erbringen können.

Die Formulierung klingt so, als würde es für die Auslegung des Netzteiles auf die mittlere Leistung genügen, wenn nur der Balance Mode aktiv ist und nicht gleichzeitig CW/WW zeitlich vollkommen entkoppelt sind (versetzte Ansteuerung). Wenn es so gemeint wäre, wäre es sachlich nicht richtig.
Um das Netzteil so auslegen zu können, müssen beide Bedingungen gleichzeitig erfüllt sein.

Balance Mode, damit nicht in irgendeinem Betriebspunkt der Lichtfarbe die mittlere Leistung höher ist, als die einen Einzelkanals bei Vollaussteuerung

UND

zeitliche Entkopplung (versetzte Ansteuerung) der Signale in einer PWM Periode, um nicht kurzfristig einen höheren Strom zu haben, den das Netzteil liefern muss.

[Alloc]

Danke Bernhard. Ich wusste doch, dass sich da irgendwo ein Fehler eingeschlichen haben muss
Ist mit all den verschiedenen möglichen Ansteuerungsvarianten und deren Kombinationen echt unübersichtlich irgendwann. Eigentlich müsste man die verschiedenen Optionen am Besten noch mit entsprechenden Graphen demonstrieren.

[willisurf]

Kein Problem

Für TW ist die Sachlage mit den MDT Controllern auch völlig klar. Wenn man konstante Helligkeit einstellt, ist sowohl die max. Leistung begrenzt, als auch die versetzte Ansteuerung ermöglicht eine Auslegung des Netzteils auf diese Leistung. Also alles fein.

Bei RGBW sind eigentlich nur zwei einfache Fragen zu beantworten, in denen m.E. auch nicht viel Knowhow Schutz steckt.

1. Wird die maximale Leistung in allen Betriebspunkten des Farbraumes inkl. Zumischung W begrenzt und wenn ja auf welchen Wert?

Wenn diese Begrenzung geringer ist, als der maximale Strom einer Farbe (inkl. W) mal der Spannung, sich also die Leistung ohne gleichzeitige Aktivierung von mehreren Kanälen darstellen lässt, lohnt es sich die 2. Frage zu stellen:

2. Ist die Ansteuerung in allen Betriebspunkten zeitlich versetzt?

Aber eigentlich sollte das Voltus vorantreiben, um eine klare Treiberempfehlung abseits von Marketingbegriffen geben zu können.

[Stefan123]

Hallo,

vielen Dank an die 3 Vorredner für die präzise und ausfühliche Beschreibung/Zusammenfassung der Thematik. Exakt das meinte ich mit „im Ergebnis gleich aber dennoch ein Unterschied“ und genau deswegen habe ich auch dem Hersteller (in diesem Fall MDT) als Feedback gegeben, dass ich gerade das „wie“, also die technische Unsetzung der Begrenzung, gerne in den Datenblätern/Handbüchern sehen würde, da es wie von Alloc beschrieben sehr viele Auswirkungen auf die Verkabelung und die Einsetzbaren Leuchten haben kann.

[ewfwd]

Ich weiß es nicht, hab aber bisher auch keinen entsprechenden Stripe gesehen (bzw in ein Datenblatt eines solchen geschaut, weil er vorher schon aus der Auswahl flog ). Würde aber eher vermuten, dass es dort auch auf die absolute (durchschnittliche) Leistungsaufnahme bezogen ist. Also wenn angegeben wird bei mehreren Kanälen maximal 100 mA pro Kanal und bei einem maximal 200 mA, dann *klingt* das für mich eher nach:
Jeder Kanal hält als Dauerlast eben nur 200 mA aus (also bei 24 V dann 4,8 W), weil sonst das einzelne Die durchbrennt. Die gesamte thermische Belastbarkeit der LED wäre aber bei (RGBW angenommen) 4*100 mA (bei 24 V dann 9,6 W).

Also im Datenblatt des Stripes wirst du das natürlich nicht finden. ich meine den RGBW Chip.
Bei 4x100mA wird die Wärme auch auf einer größeren Fläche erzeugt, was einfacher zu kühlen ist als wenn du die selbe Energie versuchen würdest auf 1/4 der Fläche in Wärme umzusetzen.
Es ist wie bei CPUs mit den Kernen, sind die anderen "aus" kann ein Kern natürlich etwas mehr Energie aufnehmen als wenn um ihn herum auch noch geheizt wird.

Das primäre Problem für die Stripehersteller wird aber der sein wenn man nicht alle Komponenten so auslegt dass auch ein gleichzeitiger Betrieb aller 4 Kanäle möglich ist muss man dem Kunden das erstmal erklären wie es funktioniert, welche Treiber gehen und welche nicht und auch dass der Stripe eben zerstört werden kann wenn man was falsch macht.

Die Komponente die als erstes limitiert ist der LED Chip. Wenn da steht 4*100mA gleichzeitig oder 1*200mA und du legst die Widerstände so aus dass 200mA pro Kanal fliesen beim anlegen von 24V und verbinden des jeweiligen Kanals mit Masse brauchst du einen Treiber der eben immer nur einen Kanal einschaltet aber nie 2 oder mehr gleichzeitig.
Wenn da steht 200mA geht nur wenn alle andern Kanäle aus sind dann ist das erstmal eben so. Hälst du dich dann nicht dran und sagst "ja aber im Durchschnitt ist der Strom insgesamt ja nicht höher" betreibst du zumindest den Chip außerhalb dessen was der Hersteller empfiehlt.
Außer natürlich der Hersteller des Chips macht noch weitere Angabe sprich was die maximale Impulslänge sein darf bei "Übersteuerung" usw. Ob und wie lange du mehrere Kanäle mit höheren Strömen gleichzeitig betreiben darfst usw.

Du hast auf der einen Seite die Leistung und Temperatur des Chips die nicht überschritten werden darf und natürlich muss auch dein Netzteil den maximal möglichen Strom liefern können und nicht dieses "ach ich ziehe jetzt mal eben 200% dafür aber nur für 50% des Zyklus und danach 0% sind ja im Mittel dann 100% und dann passt das". Nein passt eben nicht.

Frage ist natürlich vorallem bei RGB(W) ob es das ganze überhaupt wert ist. Ein Mehrwert bei RGBW wäre vielleicht der dass man ein helleres Weiß haben könnte wenn RGB aus ist ohne auf RGB+W Stripes setzen zu müssen.

[Gast1961]

Silizium ist ein recht guter Wärmeleiter, und der Chip ist an eine größere Wärmekapazität angeschlossen. Meine Einschätzung ist auch, daß die Erwärmung auf dem Chip zu langsam ist, um der PWM-Frequenz zu folgen. Wirksam wäre dann die effektive Leistung, egal ob zeitgleich oder versetzt. Wenn ewfwd andere Erkenntnisse hat, dann wären Belege/Quellen hilfreich.

Bei dem Thema zeitgleich vs. versetzt reden wir vom dynamischen Verhalten, wo die thermischen Zeitkonstanten ein Rolle spielen. Davon zu unterscheiden sind natürlich die statischen Parameter, wieviel Leistung dauerhaft parallel zulässig ist.

[ewfwd]

Ich habe diese abhängigkeit auch nur bei manchen LEDs gesehen, andere Hersteller sprechen in ihren Datenblättern von "per die". Eine 4in1 Chip LED besteht aus 4 dieser Dies im Grunde. Ergo keine Abhängigkeit gegenüber den Dies im selben Package was den Strom angeht.
Dann wäre es natürlich nur eine Sache wieviel kann der Stripe insgesamt an Wärme abführen.

So oder so kann man den Strom bzw damit die Helligkeit natürlich auch steigern

http://www.ledlightinghut.com/files/...%20SMD5050.pdf

Siehe peak pulsing current. Der gravierende Nachteil dabei wäre natürlich wenn man einfach Dauerspannung mal zum testen anlegt der Chip schnell überhitzen und zerstört werden würde. Obendrein müssen hier mehrere Parameter passen wie Frequenz, maximale Pulslänge. Von daher wird man sich diesen Vorteil eher nicht zu nutzen machen können. Bzw halte ich für wenig praktikabel bei einem Stripe.

[willisurf]

Ich denke auch, das die Begrenzung der Verlustleistung bzw. Begrenzung der mittleren zeitlichen Leistungsaufnahme unabhängig von dem Thema versetzte Ansteuerung ist.

Wie Volker würde ich vermuten, das es für die Chip-/Sperrschichttemperatur keine Rolle spielt, wie die Einschaltdauern der einzelnen Kanäle in den 1-1,5ms einer PWM Periode verteilt ist. Dafür spricht auch, das es ja die Angaben zu möglichen Überströmen bei sehr kurzen Impulsen gibt. Auch hier wird die thermische Kapazität der Chips ausgenutzt und der begrenzde Faktor sind eher die Stromdichten im Chip.

[ewfwd]

Ich denke auch, das die Begrenzung der Verlustleistung bzw. Begrenzung der mittleren zeitlichen Leistungsaufnahme unabhängig von dem Thema versetzte Ansteuerung ist.

https://www.elektronikpraxis.vogel.d...-a-404899/?p=2

Wie Volker würde ich vermuten, das es für die Chip-/Sperrschichttemperatur keine Rolle spielt, wie die Einschaltdauern der einzelnen Kanäle in den 1-1,5ms einer PWM Periode verteilt ist.

doch spielt es. Zumindest wenn wir vom selben Die sprechen. Was weniger eine Rolle spielt sind die Temperaturschwankungen der Sperrschicht des benachbarten Dies.
Nur das Gehäuse teilen sich am Ende alle 4 Dies bei einem RGBW 4in1 ja dennoch.

[willisurf]

Danke für den Artikel!
Wenn ich den Artikel richtig verstanden habe, dann wäre dies die relevante Grafik.
Wir würden damit über einige K Temperaturänderung sprechen.
529F1FB1-CFC7-48F0-BCA8-4E558AFFC621.jpeg

[Gast1961]

Wir würden damit über einige K Temperaturänderung sprechen.

Ja, in der geringen Größenordnung passt das. Wenn man die Skala passend wählt sehen kleine Effekte riesengroß aus ...