LED에 적합한 PWM 주파수를 선택하는 방법은 무엇입니까?

16

PWM으로 BJT 트랜지스터를 통해 LED의 밝기를 제어하고 싶습니다. 어떤 주파수의 PWM을 선택해야합니까?

pwm

70 ~ 200Hz

— starblue

2

@starblue "70 ~ 200Hz 사이." -70Hz는 많은 사람들에게 눈에 띄는 깜박 거림을, LED (또는 관찰자)가 움직이면 거의 모든 사람에게 눈에 띄는 깜박임을 발생시킵니다. 그보다 더 높은 빈도를 사용하십시오. 최소 200Hz를 권장 합니다.

— marcelm

@marcelm 그렇습니다. 가장 즐거운 빛을 얻으려면 최대한 실용적으로 높이는 것이 좋습니다. 이제 취미 프로젝트 인 RGB 조명에 1kHz를 사용하고 있습니다. 그럼에도 불구하고 눈을 빠르게 움직일 때 PWM을 줄무늬로 볼 수 있지만 IMHO는 실제로 문제가되지 않습니다.

— starblue

19

이와 같은 질문의 경우 응답에 관심이있는 사람들이있는만큼 많은 답변을 얻을 수 있습니다. 여기에 내 대답이다 : 그것은 의존한다 .

다음은 제한 요소 중 일부이며, 먼저 하한입니다.

비전의 지속성 :
- 광원마다 깜박임에 다른 사람들이 다르게 민감합니다. 일부는 100Hz에서도 깜박 거림을, 다른 일부는 10Hz만큼 낮지 않을 수도 있습니다.
- 눈에 대한 광원의 움직임은 움직임의 속도에 따라 확대되어 깜박임을 더 잘 식별 할 수 있습니다.
- 주변 및 소스 강도 모두에서 빛의 강도가 낮은 사람의 시각 감도. 매우 낮은 강도에서는 눈의 강도 변화에 훨씬 민감합니다. 따라서 낮은 듀티 사이클 / 낮은 전류 및 어두운 환경에서 작동하는 LED에는 더 높은 최소 PWM 주파수가 필요합니다.

이제 상한 :

LED 턴온 특성 : 펄스 지속 시간이 턴온 시간에 가까워지면 LED가 임의로 높은 주파수에서 토글 될 수 없으며, LED가 실제로 완전히 켜지지 않으므로 PWM 제어의 선형성이 처음부터 더 높은 주파수에서 손실됩니다. / 짧은 펄스, 결국 LED는 희미하거나 꺼져 있습니다.
PWM 공급자 기능 : 마이크로 컨트롤러는 자체 최대 PWM 속도를 가지므로 하드 한계를 설정합니다.
스위칭 손실 : 스위칭 시스템, MOSFET 기반, BJT 기반 등은 스위칭 속도가 증가함에 따라 전력 손실이 발생합니다. 어느 시점에서 이것은 스위칭 장치의 가열 및 조명 효율 측면에서 중요해진다.

따라서 이러한 매개 변수 및 특정 요구 사항에 영향을 미치는 다른 매개 변수에 따라 50Hz에서 수십 KHz 범위의 정답이 될 수 있습니다.

— 아닌도 고쉬
소스

1

휴먼 비전은 최소 50hz ~ 60hz에서 "새로 고침"(플리커 융합 임계 값)입니다. 깜박 거리는 10hz는 맹인이없는 사람이라면 누구나 볼 수 있습니다 ...

— Passerby

2

@Passerby 아니오, 실명으로 간주되지 않지만 깜박임 임계 값 감소를 유발하는 몇 가지 조건이 있습니다. 감기는 그런 것 중 하나입니다. 저는 몇몇 참가자들에서 10Hz까지 깜박임 임계 값이 발견 된 인간 비전 연구의 일환이었습니다.

— Anindo Ghosh

저는 현재 실내 / 거실에 설치된 디밍 가능 LED 조명을 실험하고 있습니다. 현재 설정은 LED 조광기 Leviton 및 디 머블 레몬 베스트 4W LED 스포트 라이트입니다. 디머 설정이 낮 으면 깜박임이 심합니다. 120Hz (파장 당 2 개의 0)이며 스트로보 스코프 효과를 생성합니다. (강판 치즈 조각이 음식에 떨어지는 것을 볼 수 있습니다.

— 리터

3

@Passerby : 우리의 눈은 모니터처럼 작동하지 않습니다. 콘과로드 사이의 응답 시간이 다를뿐만 아니라 망막의 여러 영역과 다양한 광 레벨 사이에서 차이가 있으며, 추가하기 위해 우리는 궁극적으로 눈으로 보지 않고 뇌로 봅니다.

— Whatsisname

1

일부 사람들은 10Hz까지 깜박임을 식별 할 수 없다는 주장을 의심합니다. 시네마에서 25Hz 모션 플리커를 감지 할 수없는 경우 심각한 시력 손상이 발생합니다. 강화 된 주변 깜박임 감지 기능은 자동차를 운전하여 측면에서 출발하는 충돌 (거리를 향해 뛰어 다니는 아이들) 또는 동굴을 지키는 사람들이 자기 보존을 위해 동물을 공격하는 것을 감지 할 때 유용합니다. @AnindoGhosh 이것을 참조로 백업하겠습니까? 또는 개인적인 경험? 최소 1kHz> 3kHz가 더 좋습니다. 당신의 대답은 인식의 말초 향상을 무시합니다. NB

— Tony Stewart Sunnyskyguy EE75

7

빛이 움직일 때 또는 주변 감도가 흔들림으로 개선 된 상태에서 눈이 깜박일 때 깜박임에 대한 응용 프로그램과 사람의 눈의 자연 감도에 전적으로 의존하는 반면 정상 상태의 주변 시력은 감소합니다.

캐딜락은 LED 브레이크 라이트를 도입 한 최초의 자동차가 아니라면 그 중 하나였으며 엔지니어로서 이것이 어떻게이 주요 세부 사항을 놓쳤는 지 궁금해합니다.

사람들은 왜 자동차 브레이크 라이트가 우리의 견해를지나면서 깜박 거리는가? 깜박임에 민감한 발작으로 일부 사람들에게 너무 자극적이어서 "에피소드"를 유발할 수있었습니다.

우리는 집에 LED가 고정되어 있기 때문에 걱정하지 않아도됩니다. 엔지니어가 생 의학적 반응에 대해 잘 모르고 150Hz가 괜찮다고 생각하기 때문입니다. 망막 주변의 깜박임이나 움직이는 이미지를 감지하려면 모션 아티팩트가 필요하기 때문입니다.

내가 제안하는 주파수의 범위는 정지의 경우 최소 300Hz이고 깜박임없는 움직임의 경우 최소 1kHz입니다. 업계는 300Hz로 느려졌지만 주변 미등 동작 깜박임 감도는 꼬리 미 등에서이 깜박임 비율로 여전히 존재합니다.

백색 LED 형광체는 TV 튜브 형광체보다 훨씬 빠르게 반응합니다.

내 관심사에 신경 쓰지 않는다면 저주파에서 다른 사람들의 조언을 자유롭게 따르십시오.

나는 내 경험을 뒷받침 할 참고 문헌을 찾았다. 이것은 하나의 예일뿐입니다. http://www.thenakedscientists.com/forum/index.php?topic=45126.0

— 토니 스튜어트 Sunnyskyguy EE75
소스

3

1k-15k 범위에있는 경우 저역의 주파수 스펙트럼의 높은 주파수 대역에있는 신호에 동의하는 경우가 있습니다. 가청 범위를 벗어나거나 PWM 주파수에서 높은 피치 노이즈를들을 수 있습니다.

— 라이저
소스

2

내가 본 것처럼 LM555가있는 거의 모든 PWM 디머 다이어그램에는 0u1 커패시터와 1k 저항으로 구성된 발진 회로가 있습니다. 저폭과 고폭에서 약간의 편차가있는 약 2kHz를 의미합니다. 이 주파수는 움직일 때 나쁜 깜박 거림을 보지 않고 LED를 낮은 너비로 켤 수있을 정도로 천천히 스위칭 속도를 제공한다고 생각합니다. 어떤 일이 발생하는지 알아보기 위해 더 높은 주파수를 사용하고 싶습니다 (5 ... 10 kHz)

— 단
소스

1

커패시터를 LED와 평행하게 배치하면 깜박임을 피하고 약간의 감소 파 또는 리플을 얻을 수 있습니다. 더 높은 'on'펄스 폭뿐만 아니라 주파수가 높을수록 가장 일관된 조명을 제공합니다.

주파수 선택은 이제 사이클에 짜낼 수있는 다양한 폭 또는 말하기 위해 의도 한 디밍 분해능에 따라 달라집니다.

— 니케
소스

캡이 pwm 신호를 부드럽게하는 역할을하지 않습니까? LED가 완전히 켜지고 완전히 꺼지는 대신 낮은 순방향 전류로 계속 켜져 있습니다. pwm을 전혀 사용하지 않은 것처럼? 내 이해는 pwm 접근 방식의 이점 중 하나는 그러한 상황을 피함으로써 LED 효율을 극대화하는 것이 었습니다. 또는 충분히 작은 캡을 사용하면 상황이 달라 집니까?

— apraetor

예, 맞습니다. pwm을 전혀 사용하지 않은 것처럼 "이상적으로"신호를 부드럽게합니다. 내가 제안한 이유는 때때로 농도에 영향을 미치기 때문에 켜기 / 끄기 깜박임을 피하고 싶기 때문입니다. 나는 효율성을 극대화하는 것에 대해서는 생각하지 않았다.

— Nikke

LED를 통한 순방향 전류를 줄이는 것은 비효율적이며 확실히 PWM을 통한 "이상적인"방법이 아닙니다. 대부분의 LED 특성은 완전 순방향 전류로 평가되며 순방향 전류가 떨어지면 사양에서 벗어납니다. 예를 들어, 고전력 백색 LED에서 순방향 전류가 떨어지면 색 온도가 변경됩니다. 이것이 대부분의 LED 제조업체가 디밍 방법으로 PWM을 권장하는 이유이며, LED는 이상적인 작동 영역에 머물러 있습니다.

— jduncanator

여기에서 n00b 질문을 용서하지만 동일한 결과를 얻기 위해 전체 LED 스트립에 병렬로 커패시터를 사용할 수 있습니까? 상기 커패시터의 크기를 어떻게 결정 하는가?

— Rob de Jonge

들을 수있는 주파수 (예 : 10kHz)에서 전원 공급 코일에서 오디오 노이즈가 발생한다는 문제가 있습니다. 8MHz에서 AtTiny85에서 Timer0의 전체 31.25kHz Timer0로 주파수를 변경했지만 5050 SMD LED에 대해 지원되는 최대 PWM 주파수가 무엇인지 잘 모르겠습니다. 작동하는 것 같지만 LED의 안전한 사양에 있는지 확실하지 않습니다.

— needfulthing 2016 년