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Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : An die Elektronikgurus...LED betreiben


boxleitnerb
2009-10-06, 14:08:42
Ich muss die Leuchtstärke einer LED modulieren und wollte das machen, indem ich den Strom entsprechend einpräge.

Jetzt hätte ich 2 Fragen:

Ist die Leuchtstärke für alle Ströme von 0 bis zum maximal erlaubten Flussstrom zum Strom proportional? Ich denke doch ja, da alle injizierten Ladungsträgerpaare entsprechend der Rekombinationswahrscheinlichkeit rekombinieren können.

Wenn ich einen Strom von 0 mA "einpräge", ist die LED immer noch an, die Quelle gibt mir ca. 1,6 V drauf. Wie kann das sein?
Kann ich die LED mit strombasierter Modulation überhaupt ausschalten?

Ich möchte letztenendes unterschiedlich starke Lichtpulse erzeugen können, jedoch soll die LED zwischen den Pulsen ganz aus sein. Müsste ich dort auf Spannungssteuerung umsatteln und aktiv 0 V anlegen?

Zephyroth
2009-10-06, 14:17:31
Deine Quelle macht eben nicht genau 0mA, sondern ein paar µA werden noch fließen. Dies bringt die LED dann zum Leuchten.

Die Leuchtstärke ist dem Strom proportional, solange es sich um keine weiße LED handelt (diese arbeitet ja über Umwege = blaue LED, blaues Licht wird von Beschichtung in Gelbes Licht umgewandelt, gemischt ergibt das dann weiß).

Grüße,
Zeph

boxleitnerb
2009-10-06, 14:34:12
Also müsste ich während des Impulses den gewünschten Strom einprägen und danach 0 V anlegen, damit die LED auch wirklich aus ist?
Das Problem hierbei könnte sein, dass die Umschaltung zwischen den Quellenarten Zeit in Anspruch nimmt. Bei gängigen Geräten von Keithley liegt das im hohen ms-Bereich.

Zephyroth
2009-10-06, 14:51:48
Dein Problem ist der Leckstrom der Quelle. Wenn du weißt wie groß dieser ist, dann genügt ein hochohmiger Widerstand parallel zur LED um dem Spuk ein Ende zu machen. Die LED sperrt ja unter ihrer "Leuchtspannung", das ist bei deiner etwa 1.6V (eine rote, nicht?). Bleibt man ausreichend weit unter dieser Spannung, dann ist die LED auch dunkel. Dein Widerstand muß jetzt so dimensioniert sein, das der Leckstrom an ihm keine Spannung höher als 1V hervorruft.

Beispiel:

Leckstrom 100uA --> 1V/100µA = 10kOhm

Damit würde ich mal beginnen....

Grüße,
Zeph

PS.: Keithly SourceMeter, feines Gerät, hat aber seine Tücken.....

anddill
2009-10-06, 15:05:45
Die Strom/Licht Kennlinie ist nicht völlig linear, sondern sinkt bei hohen Strömen um einige % ab. Das sollte aber im Datenblatt der verwendeten LED ersichtlich sein.
Bei Anwendungen, bei denen es auf Linearität ankommt, nutzt man daher entweder eine Gegenkopplung über eine Fotodiode oder man nutzt nur einen kleinen Bereich der Kennlinie, und steuert nur zwischen etwa 30% und 70% aus, was z.B. für anspruchslose analoge Audioübertragung ausreichend linear ist.

boxleitnerb
2009-10-06, 16:18:12
Das Keithley wollte ich dafür nutzen, ja. Momentan habe ich leider nur ein Agilent Triple Output Powersupply.

Das taugt als Stromquelle irgendwie nicht soviel, man hat nicht volle Kontrolle über die ausgegebenen Ströme gerade im niedrigen mA Bereich. Ich glaube daher war die Quelle auch noch an, hat aber 0 mA angezeigt, was schlicht falsch war.
Das mit dem Widerstand ist aber ein guter Tipp, werde ich beim Keithley auf jeden Fall auch ausprobieren. Danke!

Zephyroth
2009-10-06, 16:36:57
Die Agilent Triple Output Supplies kenne ich ebenfalls gut. Die haben ganz sicher das Problem mit dem Leckstrom. Der Trick mit dem Widerstand sollte Abhilfe schaffen....

Du kannst das PS auch auf 0mA stellen und nur den Widerstand anschließen. Wenn weniger als 1V angezeigt wird, dann passt's ebenfalls.

Grüße,
Zeph

boxleitnerb
2009-10-06, 17:57:55
Wenn du dich mit denen auskennst, hier noch eine Frage bitte:

In der Anleitung heißt es, im Stromquellenmodus (CC) ist der gemessene Strom und das eingestellte Stromlimit gleich. Nun gibt es da aber gerade bei niedrigen Strömen eine Diskrepanz. D.h. wenn ich auf 0mA stelle, zeigt der Meter 0A an, aber wenn ich auf die Limitanzeige gehe, hab ich noch 1 mA und die entsprechende Spannung von 1.6x Volt, was auch der Grund war, warum die LED noch leuchtete.
Kann ich das irgendwie verhindern und die Anzeizen synchronisieren?

Weiterhin ist es ziemlich frickelig beim 3631A einzustellen, ob Strom oder Spannung gesourced werden soll. Hab mal ein bisschen mit LabView programmiert und es kommt sowohl auf die Werte von Strom und Spannung an, die man übergibt als auch auf die Reihenfolge, also was zuerst.
Ich kann nicht fest sagen, ich will einen Strom einprägen, bleib in dem Modus, der wechselt u.U. einfach in den CV Modus!

Zephyroth
2009-10-06, 19:51:41
Die Anzeigen kann man nicht synchronisieren. Die Diskrepanz liegt schlicht und einfach in der unzureichenden Auflösung der Anzeige von 1mA. Unter 1mA zeigt das Ding einfach 0 an, obwohl es nicht stimmt.

Ein Netzteil funktioniert ganz einfach nach dem Prinzip von 2 Grenzen. Man setzt die gewünschte Spannung und den gewünschten Strom. Das Netzteil kümmert sich nun darum, das keiner der beiden Werte überschritten wird.

Ist die Last zu hochohmig, dann wird die Spannung auf den eingestellten Wert begrenzt (CV = controlled voltage), der Strom stellt sich der Last entsprechend ein.

Ist die Last zu niederohmig, dann wird der Strom auf den eingestellten Wert begrenzt (CC = controlled current), die Spannung stellt sich dann der Last entsprechend ein.

Das Netzteil begrenzt also jene der beiden Größen (Strom oder Spannung) die zuerst überschritten wird!

Typischerweise wird ein Netzteil im CV-Betrieb verwendet, man möchte eine konstante Spannung haben. Das Stromlimit dient nur dazu, ein Abrauchen der Schaltung im Fehlerfall zu verhindern. Es gibt aber bestimmte Lasten (wie eine LED) die leichter mit dem Strom zu kontrollieren sind.

Im Falle deiner LED muß die eingestellte Spannung nur höher sein als die Durchlaßspannung deiner LED (z.B. 2-2.5V), danach sollte das Netzteil im Strombereich zwischen 0-30mA nicht in den CV-Modus wechseln. Das passiert erst, wenn der gewünschte Strom eine Spannung hervorrufen würde die höher als die eingestellten 2-2.5V sind.

Grüße,
Zeph

boxleitnerb
2009-10-07, 09:37:48
Vielen Dank Zephyroth für die ausführliche Erklärung :)