Unterstützung für DIY Modul-Leuchten

[omega]

Hi,

wenn man kontrollieren möchte, was da so alles an Werten variiert und berechnet wird, kann man das alles aus den Mikrocontroller-spezifischen Codeteilen herauslösen und self-contained gestalten. Dann läßt sich dieser Teil ohne Mikrocontroller viel einfacher unter Windows verproben, auch mit Unit-Tests.
Wenn man aber alles miteinander verheiratet hat, geht Testen halt nur rel. umständlich auf dem Mikrocontroller selbst.

Grüße, Markus

 

[Marcel Häusler]

Hallo Markus und Stefan,

habe ein kleines Mini-Fading Programm laufen lassen.
Nur mit PWM zwischen 0-204 also 5% des maximal Wertes.

Es ist zeigt sich aber das selbe Bild.
Das Licht, ausgehend von den Samsung LED's, ist mit einem PWM-Wert 3 schon gut sichtbar.
Deshalb nimmt man die stufige Erhöhung auch gleich war. Ich zumindest.

PWM-Wert 0 = aus
PWM-Wert 1 = aus
PWM-Wert 2 = LED an
PWM-Wert 3 = LED stark sichtbarer Sprung
PWM-Wert 4 = LED stark sichtbarer Sprung
bis
PWM-Wert 15 = LED kleinerer Sprung
ab
PWM-Wert 22 = LED Dimmung glatt

hab ein Video gemacht.

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Lampenvergleich (Kameraeinstellung gleich ISO, Blende, WA etc.)

linkes Bild: T8 Beleuchtung --------------------rechtes Bild: LED's mit 5%





Gesamteindruck der Farbe find ich super (meine Meinung)


Gruß Marcel

 

[omega]

Hallo Marcel,

hat die T8-Leuchte ein EVG verbaut? Wenn nicht, flackert die mit 100Hz. Deine Bilder wurden mit einer 1/125tel Verschlußzeit aufgenommen. Du hast also nicht die volle 100% Helligkeit sondern nur 80% abgelichtet (Helligkeit ist ja das Integral der Lichtenergie über die Zeit). Du solltest bei Flackerlicht länger als das Flackern belichten, also Blende weiter schließen.

Grüße, Markus

 

[Marcel Häusler]

Hi Markus,

bei den oberen zwei Bilder ist das Linke mit T8 (die aber auch schon ziemlich fertig ist) und das Rechte mit LED.
Das unter Bild für den Farbeindruck.

Gruß

 

[Roby]

Hallo Marcel

PWM-Wert 3 = LED stark sichtbarer Sprung

Was spricht (laienhaft gefragt) gegen eine Verwendung/Test der ESP32 onboard 16bit PWM?

LG Robert

 

[steppy]

... die z.B. nur zwischen den drei kleinst möglichen integer PWM Werten (also: 0, 1, 2) hin und her wechselt und das im 5 Sekunden Takt.
Für's debuggen gilt das KIS Prinzip.

LG Robert

Hallo Robert, im Prinzip stimme ich dir zu.
Aber in deinem Beispiel erhält man wohl genau das erhält was man erwartet:
0: Aus
1: An
2: Doppelt so hell wie 1

Ich denke irgend eine Kurve zumindest auf den ersten 10% macht schon Sinn. So habe ich es auch gemacht als die Software bei mir nicht so recht wollte

Ich habe aber nochmal kurz über Marcels Problem nachgedacht. Die Kurve ist anfangs ziemlich flach. Wenn die Helligkeitsunterschiede bis 30% wahrnehmbar sind wundert mich das bei der Kurve doch nicht.

Gruß
Stefan

 

[aquapax]

Hallo Marcel!

PWM-Wert 1 = aus

Sicher? Dann sind da vermutlich irgendwelche Nicht-Linearitäten im Spiel, z.B. könnte der Puls für den LDD zu kurz sein, um den Strom auf den Sollwert hoch zu regeln. IIRC fährst du 1 kHz PWM, ein Test mit 100 Hz könnte das untermauern oder widerlegen.

Die Stufigkeit im unteren Bereich ist schlicht der logarithmischen Helligkeitswahrnehmung unserer Augen geschuldet. Da machste nix dran, außer mehr Auflösung wie Robert vorschlägt oder evtl. ganz sophisticated die PWM selbst nochmal zu modulieren.

Gruß, Patrick

 

[steppy]

PWM-Wert 0 = aus
PWM-Wert 1 = aus
PWM-Wert 2 = LED an
PWM-Wert 3 = LED stark sichtbarer Sprung
PWM-Wert 4 = LED stark sichtbarer Sprung
bis
PWM-Wert 15 = LED kleinerer Sprung
ab
PWM-Wert 22 = LED Dimmung glatt

Irgendwie verwirrst du mich nur noch.
Entspricht ein PWM-Wert von 22 den 30% ab denen die Dimmung glatt ist wie du zuvor geschrieben hast?
Wieso ist die Lampe bei 5% dann so hell?

Gruß
Stefan

 

[Roby]

Hi Stefan

Ich denke irgend eine Kurve zumindest auf den ersten 10% macht schon Sinn.

Die 1 0, 1, 2, sollte man nicht so streng sehen,
vielleicht macht auch 1,2,3,4,5,? Sinn.
Man sollte während des debugging halt kein fading sondern Sprünge im ausreichend zeitlichen Abstand machen um das Problem/Effekt studieren und einordnen zu können. Kämpft man tatsächlich mit der zu geringen Auflösung und der steile Diodenkennline oder gibt es sonst ein Problem, etc.

Bei debuggen immer auf das absolute Minimum an Funktionalität beschränken (aber nicht weniger) lautet die Devise.

0: Aus
1: An
2: Doppelt so hell wie 1

Sollte der Befund so halten, dann ist die Sache geklärt - 12Bit und Diodenkennlinie sind der Übeltäter.

Wenn man bei den 12Bit bleibt hilft es nur mehr per Software Zeitsteuerung einzelne PWM Impulse an die LED zu senden, oder überhaupt einzelne "normal" Pulse. Oder man macht einen Mischbetrieb kleine Dimmung per Software, größere per PWM.

LG Robert

 

[Marcel Häusler]

Hallo Stefan

Ich habe aber nochmal kurz über Marcels Problem nachgedacht. Die Kurve ist anfangs ziemlich flach.

Genau. Da der Dimmvorgang am Anfang recht große zeitliche Abstände bei der PWM-Wert Erhöhung hat, fällt einem das stufige wohl noch stärker auf.
Bei Linearer Dimmung ist es zwar genauso da aber weniger auffälig.

Wenn die Helligkeitsunterschiede bis 30% wahrnehmbar sind

30% Helligkeit sind subjektiv. Meine Warnehmung.

Gruß Marcel

 

[Marcel Häusler]

Irgendwie verwirrst du mich nur noch.
Entspricht ein PWM-Wert von 22 den 30% ab denen die Dimmung glatt ist wie du zuvor geschrieben hast?
Wieso ist die Lampe bei 5% dann so hell?

Gruß
Stefan

Hallo Stefan,

der PWM-Wert von 22 entspricht für mich ca. 30% Leuchtkraft (empfunden).
Das auf den Foto's sind 5% also PWM=204.

Und ja das ist schon richtig hell. Hab Null bedenken mehr wegen Lampe höher übers
Wasser hängen.

Gruß Marcel.

Ist schon doof das man nicht sagen kann: "Komm doch mal rüber und schaus dir an"

 

[omega]

Hallo Marcel,

das mit den 30%: ich würde mich nicht von meinem eigenen Helligkeitsempfinden leiten lassen, was für die Pflanzen wirklich hell wirkt. Bei den Pflanzen zählen eigentlich nur PAR, in nächster Näherung proportional zu Lumen. Die Lumen lassen sich abzüglich geschätzer Verluste von übermäßigem Vorbeistrahlen am Aquarium halbwegs bestimmen, um mit anderen Aquarien Vergleiche anstellen zu können.

Grüße, Markus

 

[Mandocello]

Hallo miteinander,

Was spricht (laienhaft gefragt) gegen eine Verwendung/Test der ESP32 onboard 16bit PWM?

Das Datenblatt vom DC/DC-Wandler spricht dagegen. Er kann solche hohen Auflösungen nicht sinnvoll verarbeiten.

In einem Schaltregler werden eine Reihe von Zuständen hintereinander abgearbeitet, beschrieben durch Spannungen, Zeiten und Logische Verknüpfungen. Damit gibt es eine „kleinste Arbeitseinheit“ die für das PWM-Dimmen die kleinste adressierbare Einheit darstellt.

Das Datenblatt vom LDD-1500L gibt 1000kHz feste Schaltfrequenz an. Damit dauert der Schaltzyklus 1/1000kHz = 1µs. Dies ist die (theoretisch) kürzeste sinnvolle PWM-Einschaltdauer. Bedingt durch den internen Aufbau kann die auch noch etwas länger sein. Bei 12bit Auflösung dauert ein PWM-Zyklus also 4096µs. Damit ist die höchste sinnvolle PWM-Frequenz 1/4096µs = 244Hz.

Also, Marcel, PWM von 400Hz auf 244Hz oder kleiner herunterstellen.

Bei 13bit PWM sind wir bei 122Hz angelangt. Hier muss jeder sein Auge befragen, ob das unruhig erscheint. Bei 16bit kommen wir auf Zykluszeiten jenseits von gut und böse. Oder wir bräuchten Konverter, die bei 10MHz arbeiten.

Da du ja deine Ansteuerung selber programmierst, könntest du eine Art Anlaufphase einbauen. Phase 1: verbessertes Andimmen, aber ev. unruhiger Lichteindruck. Phase 2: Aufdimmen ohne Flickereindruck.

Beginnend mit vielleicht 50Hz (aller 20ms) wird ein 1µs-Puls gesendet. Diesen theoretisch ermittelten Wert solange vergrößern, bis es der Konverter sicher begreift. Dann erhöhst du nicht die Impulsbreite, wie bei der PWM, sondern die Pulshäufigkeit, bis du 240Hz (4.16ms) erreicht hast. Nun geht es mit konstanter PWM-Frequenz und ansteigendem Dutycycle weiter. Damit startest du mit besser als 14bit Auflösung. Dies ergibt in der Anfangsphase ein u.U. unruhig erscheinendes Licht. Weil die Intensität niedrig ist, ist das vielleicht tolerierbar. Eventuell noch visuell testen, ob 50Hz wirklich die Grenze des Vertretbaren sind.

Beim LDD-500 sind die Verhältnisse etwas anders, der hat keine feste Schaltfrequenz. Diese hängt vom Verhältnis LED-Spannung/Versorgungsspannung ab. Hier müsste man über einer LED mal mit dem Scope messen und kann für diese feste Konfiguration dann wie oben rechnen.

Marcel, ich fänd es sehr interessant, du probiertest das mal aus.

Schönes Wochenende noch
Uwe

 

[Wuestenrose]

'N Abend...

Deine Bilder wurden mit einer 1/125tel Verschlußzeit aufgenommen. Du hast also nicht die volle 100% Helligkeit sondern nur 80% abgelichtet (Helligkeit ist ja das Integral der Lichtenergie über die Zeit).

Nicht ganz, die Lichtstromkurve sinkt bei beim Nulldurchgang der Spannung ja aufgrund der Nachleuchtzeit des Leuchtstoffs nicht ebenfalls auf Null. Und selbst wenn: 80 % ist weniger als eine Drittelblende weniger. Lege ich auf dieses Bild



eine Drittelblende drauf, dann lande ich hier



aber nicht da

Gesamteindruck der Farbe find ich super (meine Meinung)

Die roten und blauen LEDs machen sich durch den Magentastich unübersehbar bemerkbar. Ist natürlich Geschmackssache. Rechnet man den Farbstich raus und dreht auch sonst noch ein wenig am Bild, könnte das so aussehen:




Viele Grüße
Robert

 

[omega]

Hallo Uwe,

der PWM-Zyklus hängt von der PWM-Frequenz ab, nicht von der Auflösung. Der dauert bei 400Hz PWM-Frequenz 2,5ms.
Du meinst wahrscheinlich den kürzest möglichen Duty-Cycle. Der dauert bei 400Hz und 4095 PWM-Leveln 0.61µs, also deutlich unterhalb der Schaltfrequenz.
Meanwell gibt aber bis zu 500Hz bzw. 1000Hz PWM-Frequenz an. Was stimmt denn nun?

EDIT: jetzt hab' ich's verstanden: Du meinst mit

Bei 12bit Auflösung dauert ein PWM-Zyklus also 4096µs.

daß der PWM-Zyklus die 4095µs nicht unterschreiten darf, um die 1µs Schaltzeit nicht zu unterschreiten. Kann man aber auch gleich so formulieren.

Grüße, Markus