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(Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs

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  (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Volker Bartheld <news2017@bartheld.net> - 2018-01-04 13:09 +0100
    Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Axel Berger <Spam@Berger-Odenthal.De> - 2018-01-04 13:59 +0100
      Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Gerhard Hoffmann <gerhard@hoffmann-hochfrequenz.de> - 2018-01-04 14:08 +0100
        Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Falk Dµebbert <falk@duebbert.com> - 2018-01-05 17:04 +0100
          Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Dieter Wiedmann <dieter.wiedmann@t-online.de> - 2018-01-05 17:12 +0100
            Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Falk Dµebbert <falk@duebbert.com> - 2018-01-05 18:09 +0100
              Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Dieter Wiedmann <dieter.wiedmann@t-online.de> - 2018-01-05 19:41 +0100
                Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Falk Dµebbert <falk@duebbert.com> - 2018-01-05 21:59 +0100
                  Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Dieter Wiedmann <dieter.wiedmann@t-online.de> - 2018-01-06 00:37 +0100
              Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Marte Schwarz <marte.schwarz@gmx.de> - 2018-01-07 17:41 +0100
          Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> - 2018-01-05 18:33 +0100
          Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Marte Schwarz <marte.schwarz@gmx.de> - 2018-01-07 17:38 +0100
      Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Matthias Weingart <mwnews@pentax.boerde.de> - 2018-01-04 14:20 +0000
    Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Marte Schwarz <marte.schwarz@gmx.de> - 2018-01-04 14:14 +0100
      Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Matthias Weingart <mwnews@pentax.boerde.de> - 2018-01-04 14:40 +0000
        Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Marte Schwarz <marte.schwarz@gmx.de> - 2018-01-04 16:39 +0100
          Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Axel Berger <Spam@Berger-Odenthal.De> - 2018-01-04 17:04 +0100
            Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Marte Schwarz <marte.schwarz@gmx.de> - 2018-01-04 18:29 +0100
              Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Volker Bartheld <news2017@bartheld.net> - 2018-01-04 19:19 +0100
                Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> - 2018-01-04 21:28 +0100
                  Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Matthias Weingart <mwnews@pentax.boerde.de> - 2018-01-05 06:44 +0000
                    Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> - 2018-01-05 18:44 +0100
                  Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Volker Bartheld <news2017@bartheld.net> - 2018-01-05 11:22 +0100
                    Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> - 2018-01-05 19:01 +0100
              Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Marcel Mueller <news.5.maazl@spamgourmet.org> - 2018-01-04 19:21 +0100
      Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Volker Bartheld <news2017@bartheld.net> - 2018-01-04 19:07 +0100
        Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Marte Schwarz <marte.schwarz@gmx.de> - 2018-01-04 19:52 +0100
          Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> - 2018-01-04 21:45 +0100
          Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Falk Dµebbert <falk@duebbert.com> - 2018-01-05 17:10 +0100
          Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Volker Bartheld <news2018@bartheld.net> - 2018-01-07 00:59 +0100
        Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Gerhard Hoffmann <gerhard@hoffmann-hochfrequenz.de> - 2018-01-04 21:41 +0100
          Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> - 2018-01-05 19:10 +0100
            Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Gerhard Hoffmann <gerhard@hoffmann-hochfrequenz.de> - 2018-01-05 20:16 +0100
              Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> - 2018-01-06 17:59 +0100
                Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Gerhard Hoffmann <ghf@hoffmann-hochfrequenz.de> - 2018-01-07 02:52 +0100
                  Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> - 2018-01-07 19:30 +0100
                    Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Gerhard Hoffmann <gerhard@hoffmann-hochfrequenz.de> - 2018-01-08 04:36 +0100
                      Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs "horst.d.winzler" <horst.d.winzler@web.de> - 2018-01-08 10:10 +0100
      Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Volker Bartheld <news2017@bartheld.net> - 2018-01-05 19:54 +0100
        Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Marte Schwarz <marte.schwarz@gmx.de> - 2018-01-07 18:33 +0100
          Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid> - 2018-01-07 19:37 +0100
            Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Volker Bartheld <news2017@bartheld.net> - 2018-01-08 17:51 +0100
    Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Haju Reck <hajurek@7fun.de> - 2018-01-05 10:53 +0100
      Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Uwe Borchert <wetterfrosch@yahoo.com> - 2018-01-06 02:48 +0100
        Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Marte Schwarz <marte.schwarz@gmx.de> - 2018-01-07 18:41 +0100
          Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Uwe Borchert <wetterfrosch@yahoo.com> - 2018-01-08 14:01 +0100
            Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Hans-Peter Diettrich <DrDiettrich1@aol.com> - 2018-01-16 14:44 +0100
              Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Joerg <news@analogconsultants.com> - 2018-01-16 08:00 -0800
                Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Wolfgang Martens <na3506b2013@t-online.de> - 2018-01-17 00:09 +0100
    Re: (Strom)Pulsgenerator <1us >10A an COB-LEDs Falk Dµebbert <falk@duebbert.com> - 2018-01-05 17:21 +0100

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#239091

Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid>:

> Ich hatte ja mal eine Beamer-Leistungs-LED gepulst, allerdings innerhalb
> der erlaubten Leistung (40 A). Das geht mit MOSFET problemarm. Da ich

Hast Du da mal ne Typbezeichnung bzw. Datenblatt für die Beamer-LED? Gibt es 
solche LED's im freien Handel?

M.
-- 

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#239112

Matthias Weingart schrieb:
> Rolf Bombach <rolfnospambombach@invalid.invalid>:
> 
>> Ich hatte ja mal eine Beamer-Leistungs-LED gepulst, allerdings innerhalb
>> der erlaubten Leistung (40 A). Das geht mit MOSFET problemarm. Da ich
> 
> Hast Du da mal ne Typbezeichnung bzw. Datenblatt für die Beamer-LED? Gibt es
> solche LED's im freien Handel?

http://www.luminus.com/products/color.html

Händler muss man suchen. Da der Produzent die LED nur Kistenweise
verkauft, sollte der Händler nicht zu klein sein, damit er spezifische
LED einzeln anbieten kann.
Es gibt allerdings unzählige farb- und effizienz-"Bins", was alles
sehr unübersichtlich macht. Auch preislich. Geht dann über 100€
für "gesuchte" Typen. Bei den Beamer-LEDs gibt es einzelne Farben
und abgestimmte RGB-Packs.

-- 
mfg Rolf Bombach

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#239097

On Thu, 4 Jan 2018 21:28:54 +0100, Rolf Bombach wrote:
> Ich hatte ja mal eine Beamer-Leistungs-LED gepulst, allerdings innerhalb
> der erlaubten Leistung (40 A). Das geht mit MOSFET problemarm. Da ich
> bei meinem ersten Anlauf die Specs nicht überschreiten wollte, musste ich
> den Strom rampen (1 us minimale Anstiegs- und Abfallzeit). Nach Diskussion
> mit Joerg hier konnte ich eine linear ansteuerbare Stromquelle mit dem
> Mosfet bauen, teils mit feed-forward, teils mit geschlossenem Regelkreis
> über Opamp.

Kann man die Schaltung mal sehen? Einfach interessehalber?

Vielen Dank und Grüße,
Volker

-- 
@:  W E B 2 0 1 7 at B A R T H E L D dot N E T
3W: www.bartheld.net

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#239114

[Multipart message — attachments visible in raw view] — view raw

Volker Bartheld schrieb:
> On Thu, 4 Jan 2018 21:28:54 +0100, Rolf Bombach wrote:
>> Ich hatte ja mal eine Beamer-Leistungs-LED gepulst, allerdings innerhalb
>> der erlaubten Leistung (40 A). Das geht mit MOSFET problemarm. Da ich
>> bei meinem ersten Anlauf die Specs nicht überschreiten wollte, musste ich
>> den Strom rampen (1 us minimale Anstiegs- und Abfallzeit). Nach Diskussion
>> mit Joerg hier konnte ich eine linear ansteuerbare Stromquelle mit dem
>> Mosfet bauen, teils mit feed-forward, teils mit geschlossenem Regelkreis
>> über Opamp.
> 
> Kann man die Schaltung mal sehen? Einfach interessehalber?

Ich weiss nicht, ob das asc hier akzeptiert wird, ich probier mal und
versuche aber auch, ein email zu senden. Mein Webspace wurde leider
eingestampft im Rahmen der Paketverbesserungen des Anbieters.
Das Modell für den Mosfet müsste "man" im Net suchen.

-- 
mfg Rolf Bombach

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#239064

On 04.01.18 18.29, Marte Schwarz wrote:
> Hi Axel,
>>> is a highly uncommon, secondary failure that
>>
>> Da geht es um andere Zeiten und Spitzenströme als hier. Der Draht ist
>> einerseits im Vergleich extrem temperaturfest hat aber anderseits die
>> kleinste Wärmekapazität,
>
> Aber auch den kleinsten Widerstand ergo auch die kleinste
> Wärmeentwicklung. Es ist sehr unwahrscheinlich, dass da was passiert.

Nicht wirklich.
Der Bonddraht hat ein festes Grenzlastintegral I²dt. Das bedeutet bei 
10-fachem Strom 100-fache Verlustleistung.
Der Halbleiter hingegen skaliert nichtlinear. Seine Spannung steigt 
wesentlich langsamer als der Strom.


> Nicht wirklich. Die Wärme entsteht da, wo Spannung abfällt. Da ist der
> Bonddraht mit sehr kleinen Anteilen dabei.

Aufpassen. Das mit dem I² ist eklig, wenn die Pulse sehr kurz werden.

> Sonst wären die Bonddrähte definitiv zu dünn ausgelegt.

Nein, bei kleinen Strömen reichen die dicke.

Allerdings hat natürlich auch der Chip eine ohmsche Komponente, und die 
hat ebenfalls das I²-Problem. Wo es im Einzelfall klemmt, ist 
Auslegungssache.


Marcel

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#239062

Hi!

On Thu, 4 Jan 2018 14:14:51 +0100, Marte Schwarz wrote:
>> Ich wärme gerade ein altes Thema wieder auf, das sich mit dem Betrieb von
>> gepulsten (COB)LEDs [...] befaßt.[...]
>> "Vela One" ein COB-Array an den Start gebracht, das mit Hochstrompulsen
>> weit jenseits der Spezifikation zwischen 500ns und 5us leuchtet.

> 500 ns Pulse werden im Datenblatt kaum stehen, zumal als einzelne 
> Impulse. Da kann man versuchen, aus den Pulsdiagrammen in den Specs auf 
> die thermischen Konstanten des Chips zu schließen. [...]
> Beiderartig kurzen Zeiten hat man kaum 
> Wärmetransport.

Cree schreibt in
http://www.cree.com/led-components/media/documents/XLampPulsedCurrent.pdf
niedlicherweise "[...] Single-pulse over-current events are often the
result of an unintentional application of excessive electrical energy to
one or more LeDs and can lead to a catastrophic failure of the device(s).
Cree XLamp LeDs are capable of withstanding current transients that are
several times higher than the maximum rated current. [...]" und erklärt
Hotspots infolge von lokalen Stromdichtemaxima ("current crowding") und
Metallmigration als Defektursache. Irgendwann fetzt es Dir wohl auch die
Bonddrähte.

Ob Letzteres im Fall von 500ns und 50*If tatsächlich relevant ist, weiß ich
allerdings nicht. Peinlicherweise muß ich gestehen, daß ich mir zum
thermischen Verhalten von Schmelzdrahtsicherungen bislang keine Gedanken
gemacht habe.

Ein Problem dürfte auch die Effizienz sein (Bilder 2-6 im o. g. Dokument),
was letztlich bedeutet, daß man sich irgendwann einem Bereich nähert, wo
man lieber den Strom nicht weiter erhöht sondern in ein weiteres COB-Modul
investiert.

> Das bedeutet, man kann direkt mit der Wärmekapazität des 
> Chips rechnen. Real immer vorhandene Wärmeabflüsse machen dann die 
> Sicherheitsmarge :-)

Jup. Aber wie ist das mit den Bonddrähten (falls es in diesen COB-Modulen
überhaupt welche gibt)?

> Ausserdem wirst Du im Blitzbetrieb ja auch nicht auf 50.000 
> Betriebsstunden kommen wollen, da darf man dann durchaus ein bisschen 
> heller blitzen.

Absolut. Ich würde aber nur ungern mit einer €€€ LED genau einmal blitzen.
;-)

>> Peter Mobbs scheint den gängigen Ansatz mit Kondensatorbank, MOSFET
>> (IRF1407), Treiber (TC4420) und Hochstromwiderstand zur Strombegrenzung zu
>> verfolgen. Anderswo setzt man auf IGBTs

> IGBTs sind beim Abschalten eben etwas langsamer. Wenn man aber ohnehin 
> den Kondensator komplett entladen will, spricht wenig dagegen. 
> Allerdings ist die Leuchtstärke bei einer solchen Entladung sehr 
> ungleichmäßig.

Genau. Diese künstliche Nachleuchtzeit bringt nur einen diffusen Schmier im
Bild. => Kappen.

> Wenn man MOSFETs nimmt, kann man eben auch im 100 
> ns-Bereich mit dem Abschalten die Lichtdosis einstellen

Siehst Du eine Chance, daß man tatsächlich den Stromfluß einstellbar macht
(über eine Kaskade von Hochlastwiderständen bspw.) oder ist das Unsinn und
der Strom sollte lieber fest ans Modul angepaßt sein? 1us Brenndauer ist
dann eben doppelt so "hell" wie 500ns. Im Grunde machen es die
Xenonblitzer ja genauso. Da trennt auch ein MOSFET/IGBT die Versorgung zum
Kondensator. Eine vage Erinnerung sagt mir, daß da z. T. auch noch anderer
Schweinkram betrieben wird, um die Gasentladung schneller zum Erliegen zu
bringen, ich mag mich aber auch täuschen.

Danke für die Tips!

Volker

-- 
@:  W E B 2 0 1 7 at B A R T H E L D dot N E T
3W: www.bartheld.net

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#239066

Hi Volker,

> several times higher than the maximum rated current. [...]" und erklärt
> Hotspots infolge von lokalen Stromdichtemaxima ("current crowding")

Das hatte ich ja auch geschrieben.

> Metallmigration als Defektursache.

Das dürfte dann eine Folge der Überhitzung sein.

> Irgendwann fetzt es Dir wohl auch die Bonddrähte.

Das kommt erst, wenn der Chip ohnehin schon tot ist.

> Ob Letzteres im Fall von 500ns und 50*If tatsächlich relevant ist, weiß ich
> allerdings nicht. Peinlicherweise muß ich gestehen, daß ich mir zum
> thermischen Verhalten von Schmelzdrahtsicherungen bislang keine Gedanken
> gemacht habe.

Den Fehlerfall würde ich mal hinten an stellen. an den glaub ich noch 
nicht. Hast Du ein Datenblatt von den in Frage kommenden Chips? In der 
Regel gibt es da Kurven zu den Strömen, bei entsprechenden Ti/Tp. Aus 
denen kann man abschätzen, welche spezifische Wärmeenergie man dem Chip 
zumuten kann. Die mittlere Leistung sollte ja beim Photographieren kaum 
relevant werden.

> Ein Problem dürfte auch die Effizienz sein (Bilder 2-6 im o. g. Dokument),
> was letztlich bedeutet, daß man sich irgendwann einem Bereich nähert, wo
> man lieber den Strom nicht weiter erhöht sondern in ein weiteres COB-Modul
> investiert.

Wohl wohl. Pulsen mit hohen Strömen ist nicht gut für den Wirkungsgrad. 
Die Verluste im ohmschen Bereich gehen quadratisch ein, die Ausbeute nur 
linear.

>> Das bedeutet, man kann direkt mit der Wärmekapazität des
>> Chips rechnen. Real immer vorhandene Wärmeabflüsse machen dann die
>> Sicherheitsmarge :-)
> 
> Jup. Aber wie ist das mit den Bonddrähten (falls es in diesen COB-Modulen
> überhaupt welche gibt)?

Geben tuts die schon. Die sind im COB eingegossen. Wenn sie schmelzen 
sollten, können sie zwar nicht weg, werden aber wegen der Ausdehnung 
wahrscheinlich die Glaspassivierung sprengen. Aber, wie bereits erwähnt, 
Wenn die Bonddrähte kommen, ist der Chip ohnehin schon kaputt. Um die 
würde ich mich nicht scheren.

> Absolut. Ich würde aber nur ungern mit einer €€€ LED genau einmal blitzen.

Deshalb sollte man vorher ein bisschen rechnen und dann vorsichtshalber 
ein bisschen Spielraum halten, wenns nur ein Modul sein soll. 
Andererseits kosten die Module ja nicht mehr die Welt.

> Genau. Diese künstliche Nachleuchtzeit bringt nur einen diffusen Schmier im
> Bild. => Kappen.
> 
>> Wenn man MOSFETs nimmt, kann man eben auch im 100
>> ns-Bereich mit dem Abschalten die Lichtdosis einstellen
> 
> Siehst Du eine Chance, daß man tatsächlich den Stromfluß einstellbar macht
> (über eine Kaskade von Hochlastwiderständen bspw.) oder ist das Unsinn und
> der Strom sollte lieber fest ans Modul angepaßt sein?

Was versprichst Du Dir von einer Stromanpassung?

> 1us Brenndauer ist dann eben doppelt so "hell" wie 500ns. Im Grunde machen es die
> Xenonblitzer ja genauso. Da trennt auch ein MOSFET/IGBT die Versorgung zum
> Kondensator. 

Eben. Da macht auch kaum einer mit Stromregelung herum. Man pumpt 
Energie in den Kondensator und bläst dann den Strom über die Blitzröhre 
bis gut ist und schaltet dann mehr oder weniger intelligent ab.

> Eine vage Erinnerung sagt mir, daß da z. T. auch noch anderer
> Schweinkram betrieben wird, um die Gasentladung schneller zum Erliegen zu
> bringen, ich mag mich aber auch täuschen.

Je nach dem, wie viel Energie im Magnetfeld der Leitungen oder gar 
Seriendrossel steckt muss man die auch noch versorgen. Das mit der 
Seriendrossel kann ich mir gut vorstellen, weil zum einen die 
Transistoren auch ungern so hohe Stromsteilheiten lieben und zum anderen 
auch EMV-technisch einiges für langsamere Stromanstiege spricht. Ganz 
nebenbei bekommt man die Stromverteilung über die Impulszeit 
gleichmäßiger verteilt.
Die alten Blitzer hatten eben mit Thyristoren die Entladung gezündet und 
mit einem zweiten Thyristor die Röhre kurzgeschlossen. Später konnte man 
das mit dem Stromabschalten mit MOSFETs und IGBTs. MOSFETs sind eben 
schneller aber teurer bei gleicher Stromfestigkeit. Wenn man schnell 
abschalten will, dann ist ein parallel zum COB geschalteter IGBT kein 
Fehler. Auch dann mag man aber nur endliche Spannungssteilheiten, die 
sonst unerwünschtes Aufziehen der Gates nach sich ziehen. Da Du ohnehin 
sehr schnell schalten willst, muss man da schon aufpassen, wie man die 
Gates ansteuert. Je länger der Blitz sein darf, desto einfacher die 
Schaltung, weil sich die Ströme reduzieren und die Steilheiten auch 
weniger sein dürfen.

Marte

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#239079

Marte Schwarz schrieb:

> Die alten Blitzer hatten eben mit Thyristoren die Entladung gezündet und mit einem zweiten Thyristor die Röhre kurzgeschlossen. 

Warum sollte man in diesem Fall mit einem Thyristor zünden? Und wie soll das gehen?
Die Lampe muss eh mit HV an der Röhre gezündet werden.
Die uralten Blitzer wurden mit HV gezündet und mit einer Quenchröhre (mini-kurz-Blitzlampe)
gelöscht, wie du sagst, unter totalem Verbrauch der Kondensator-Energie.

> Später konnte man das mit dem Stromabschalten mit MOSFETs und IGBTs. 

Gemach, zuerst kam die Schaltung mit dem Thyristor im Röhrenkreis, welcher
gleichzeitig mit der Zündspule gestartet wurde. Zum Abschalten wurde ein
zweiter Thyristor mit einem ebenfalls geladenen Kondensator (viel kleiner
als der Blitzkondensator, 5 uF oder so) gezündet, welcher dann den Hauptthyristor
kommutiert hat. Restladung blieb dann im Blitzkondensator. Die Stromversorgung
der Lichtmess-und Abschaltelektronik war ebenso rabiat: 0.08 Ohm Serienwiderstand
im Entladekreis, fette Diode, armer Elko, fertig sind die 12 V.

Dann kamen die MOSFET/IGBT-Varianten. Gerade bei kleinen Blitzern mit
Zetex-Spezialtypen, welche brutal überlastet wurden. Ansteuerspannung
30 V und so Sachen. Manche waren kaum von einem BF199 zu unterscheiden.
Man durfte da nicht hinschauen :-]

-- 
mfg Rolf Bombach

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#239107

Am 04.01.18 um 19:52 schrieb Marte Schwarz:
> 
>> 1us Brenndauer ist dann eben doppelt so "hell" wie 500ns. Im Grunde 
>> machen es die
>> Xenonblitzer ja genauso. Da trennt auch ein MOSFET/IGBT die Versorgung 
>> zum
>> Kondensator. 
> 
> Eben. Da macht auch kaum einer mit Stromregelung herum. Man pumpt 
> Energie in den Kondensator und bläst dann den Strom über die Blitzröhre 
> bis gut ist und schaltet dann mehr oder weniger intelligent ab.

Anno tuc ja. Heute sind da MOSFETs und IGBTs im Rennen und es gibt 
mehrstufige Pulsformungen, um z.B. das Einschnüren des Plasmas durch den 
Stromfluss zu kompensieren. Selbst mein alter Nikon hat eine 
Stromregelung. Allerdings eher, weil sonst der Blitz über die 
Leuchtdauer durch die Farbe driftet.

Falk D.

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#239199

On Thu, 4 Jan 2018 19:52:53 +0100, Marte Schwarz wrote:
> Hast Du ein Datenblatt von den in Frage kommenden Chips?

Sowas in der Art wie die CMA3090 schwebt mir vor:
http://www.cree.com/led-components/media/documents/ds-CMA3090.pdf

Viele Grüße,
Volker

-- 
@:  W E B 2 0 1 8 at B A R T H E L D dot N E T
3W: www.bartheld.net

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#239078

Am 04.01.2018 um 19:07 schrieb Volker Bartheld:


> Genau. Diese künstliche Nachleuchtzeit bringt nur einen diffusen Schmier im
> Bild. => Kappen.
> 
>> Wenn man MOSFETs nimmt, kann man eben auch im 100
>> ns-Bereich mit dem Abschalten die Lichtdosis einstellen
> 
> Siehst Du eine Chance, daß man tatsächlich den Stromfluß einstellbar macht
> (über eine Kaskade von Hochlastwiderständen bspw.) oder ist das Unsinn und
> der Strom sollte lieber fest ans Modul angepaßt sein? 1us Brenndauer ist
> dann eben doppelt so "hell" wie 500ns. Im Grunde machen es die
> Xenonblitzer ja genauso. Da trennt auch ein MOSFET/IGBT die Versorgung zum
> Kondensator. Eine vage Erinnerung sagt mir, daß da z. T. auch noch anderer
> Schweinkram betrieben wird, um die Gasentladung schneller zum Erliegen zu
> bringen, ich mag mich aber auch täuschen.

Bei Diodenlasern wird der Strom geregelt und nicht die Spannung. Der
Licht-Output ist nun mal dem Strom proportional.

Sinnvoll wäre sowas wie hier:

< 
http://www.analog.com/en/products/optical/fiber-optic-data/laser-drivers/adn2531.html#product-overview 
   >

Die linke und die obere Hälfte kann man sich wegdenken. Das braucht man
nur weil die 10 ps risetime schon etwas abgehoben sind. Der Strom für
die Modulation wird extern auf den Biasstrom aufaddiert. Das ist für
die Systemkosten günstiger.


Für diese LEDs wäre die Biasregelung alleine gut genug (unten rechts)
wenn man einen halbwegs flotten OpAmp hat. Dieses Messen des Ist-Stromes
mit dem kleinen Emitterwiderstand und Vergleichen mit dem Sollwert per
Opamp wird praktisch überall so gemacht. Dafür gibt es fertige Chips
(AD, Intel, Dallas Semi, Maxim, IC-Haus). Die sind zwar 2 Nummern zu
klein, aber nachsehen wie's gemacht wird kann man da trotzdem. Evtl.
kann man mit einem Cascode-Transistor die Bias-Schleife noch etwas
aufhübschen, gegen Miller-Effekt & für mehr speed.

Die Stromregelung hat den Vorteil, dass Leitungsinduktivitäten &
Widerstände eine kleinere Rolle spielen. Wenn man Spannungs-Ein/Aus
mit hoher Versorgungsspannung & großen Widerständen macht, ist das
eigentlich auch nur ein unbeholfener Versuch einer Stromregelung.

Gruß, Gerhard

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#239115

Gerhard Hoffmann schrieb:
> 
> Bei Diodenlasern wird der Strom geregelt und nicht die Spannung. Der
> Licht-Output ist nun mal dem Strom proportional.

Das glaubst du ja selber nicht. (LED schon, aber Laser?)

-- 
mfg Rolf Bombach

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#239126

Am 05.01.2018 um 19:10 schrieb Rolf Bombach:
> Gerhard Hoffmann schrieb:
>>
>> Bei Diodenlasern wird der Strom geregelt und nicht die Spannung. Der
>> Licht-Output ist nun mal dem Strom proportional.
> 
> Das glaubst du ja selber nicht. (LED schon, aber Laser?)
> 

Ich glaube, dass ich hierbei alles richtig gemacht habe:

< 
http://www.hoffmann-hochfrequenz.de/project_gallery/10GBit_XFP_q58.jpg   >

10 GBps XFP-Transceiver von Infineon Fiber Optic mit DFB-Laser,
inclusive späterem Technologietransfer zu Finisar.

Und du kannst dir ja die Biasregelung bei den AD- und Maximtreibern
ansehen. Eine url habe ich angegeben.

Von der cavity abgesehen ist auch kaum ein Unterschied zwischen
LEDs und Diodenlasern.


Gruß, Gerhard

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#239169

Gerhard Hoffmann schrieb:
> Am 05.01.2018 um 19:10 schrieb Rolf Bombach:
>> Gerhard Hoffmann schrieb:
>>>
>>> Bei Diodenlasern wird der Strom geregelt und nicht die Spannung. Der
>>> Licht-Output ist nun mal dem Strom proportional.
>>
>> Das glaubst du ja selber nicht. (LED schon, aber Laser?)
>>
> 
> Ich glaube, dass ich hierbei alles richtig gemacht habe:
> 
> < http://www.hoffmann-hochfrequenz.de/project_gallery/10GBit_XFP_q58.jpg   >
> 
> 10 GBps XFP-Transceiver von Infineon Fiber Optic mit DFB-Laser,
> inclusive späterem Technologietransfer zu Finisar.
> 
> Und du kannst dir ja die Biasregelung bei den AD- und Maximtreibern
> ansehen. Eine url habe ich angegeben.
> 
> Von der cavity abgesehen ist auch kaum ein Unterschied zwischen
> LEDs und Diodenlasern.

Licht-output versus Strom ist bei LED recht linear, aber beim Laser
passiert erst längere Zeit gar nichts; bei der Schwelle steigt
dann der Lichtoutput exponentiell an. Deswegen muss man ja auch
regeln.

-- 
mfg Rolf Bombach

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#239205

Am 06.01.2018 um 17:59 schrieb Rolf Bombach:
> Gerhard Hoffmann schrieb:
>> Am 05.01.2018 um 19:10 schrieb Rolf Bombach:
>>> Gerhard Hoffmann schrieb:
>>>>
>>>> Bei Diodenlasern wird der Strom geregelt und nicht die Spannung. Der
>>>> Licht-Output ist nun mal dem Strom proportional.
>>>
>>> Das glaubst du ja selber nicht. (LED schon, aber Laser?)
>>>
>>
>> Ich glaube, dass ich hierbei alles richtig gemacht habe:
>>
>> < 
>> http://www.hoffmann-hochfrequenz.de/project_gallery/10GBit_XFP_q58.jpg   
>> >
>>
>> 10 GBps XFP-Transceiver von Infineon Fiber Optic mit DFB-Laser,
>> inclusive späterem Technologietransfer zu Finisar.
>>
>> Und du kannst dir ja die Biasregelung bei den AD- und Maximtreibern
>> ansehen. Eine url habe ich angegeben.
>>
>> Von der cavity abgesehen ist auch kaum ein Unterschied zwischen
>> LEDs und Diodenlasern.
> 
> Licht-output versus Strom ist bei LED recht linear, aber beim Laser
> passiert erst längere Zeit gar nichts; bei der Schwelle steigt
> dann der Lichtoutput exponentiell an. Deswegen muss man ja auch
> regeln.
> 
Ja, das ist bekannt, dass der falsche Biasstrom am Anfang der Bitzelle
einen grauslichen Überschwinger produzieren kann, das Augendiagramm
ist dann völliger Schrott. Das ist allerdings in einigen -zig ps
abgehandelt.

Andererseits bedeutet das allerdings nicht, dass man bei LEDs auch mit
Spannungsregelung reproduzierbare Verhältnisse bekommt. Ich habe im
Kontext "LEDs missbraucht als Spannungsreferenz" mal den TK der
"Zener"spannung gemessen, wenn auch mit wenig Samples und Typen und
nur mit einem Steinelt heat gun.
Das ging von geradezu "normalen" -2mV/K bei den roten bis fast -4mV/K
bei den blauen. Die blauen waren irgendwas von Osram in dem 4eckigen
PLCC2-SMD-Gehäuse. Über weisse Dioden kann ich nur spekulieren.

Bei 100K Temperaturdifferenz wären das -0.4V Spannungdifferenz zwischen
kalt und warm, beim gleichen Strom und für nur eine Diode. Das ist klar,
dass man damit die Diodenspannung nicht hernehmen kann um den
Lichtoutput zu regeln.

Und 100K ist ja wohl eher peanuts im Vergleich zu dem, was in dieser
Anwendung in Kauf genommen wird. Also, dass die Diode am Pulsende
gerade so nicht abkocht und der Bonddraht nicht schmilzt.
Der Strom dürfte im Verlauf des Pulses bei Spannungsansteuerung
eher durchgehen, im Sinne wie beim Pferd.


Und wer eine rauscharme Spannungsreferenz sucht, dem sei die HLMP6000
von HP/Avago/Broadcom? ans Herz gelegt. Das Rauschverhalten ist
fast unglaublich, die Spannungskonstanz halt nur so la-la.

Gruß, Gerhard

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#239229

Gerhard Hoffmann schrieb:
> 
> Andererseits bedeutet das allerdings nicht, dass man bei LEDs auch mit
> Spannungsregelung reproduzierbare Verhältnisse bekommt. Ich habe im
> Kontext "LEDs missbraucht als Spannungsreferenz" mal den TK der
> "Zener"spannung gemessen, wenn auch mit wenig Samples und Typen und
> nur mit einem Steinelt heat gun.
> Das ging von geradezu "normalen" -2mV/K bei den roten bis fast -4mV/K
> bei den blauen. Die blauen waren irgendwas von Osram in dem 4eckigen
> PLCC2-SMD-Gehäuse. Über weisse Dioden kann ich nur spekulieren.

Bei Weiss und Blau dürfte die selbe LED drin sein.
Das sieht also so aus, als wäre die relative Drift zur Diodenspannung immer
etwa gleich gross. Bei -2 mV/K für "normale" Dioden a la 1N4148 ist das
dann doch nur 1/3.
...
> Und wer eine rauscharme Spannungsreferenz sucht, dem sei die HLMP6000
> von HP/Avago/Broadcom? ans Herz gelegt. Das Rauschverhalten ist
> fast unglaublich, die Spannungskonstanz halt nur so la-la.

Das ist interessant, wusste ich nicht.

Ich kann nur empfehlen, insbesondere bei den Typen mit eingebautem
Vorwiderstand, den Versorgungsstrom äusserst konstant zu halten. *duck*

-- 
mfg Rolf Bombach

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#239251

Am 07.01.2018 um 19:30 schrieb Rolf Bombach:
> Gerhard Hoffmann schrieb:
>>
>> Andererseits bedeutet das allerdings nicht, dass man bei LEDs auch mit
>> Spannungsregelung reproduzierbare Verhältnisse bekommt. Ich habe im
>> Kontext "LEDs missbraucht als Spannungsreferenz" mal den TK der
>> "Zener"spannung gemessen, wenn auch mit wenig Samples und Typen und
>> nur mit einem Steinelt heat gun.
>> Das ging von geradezu "normalen" -2mV/K bei den roten bis fast -4mV/K
>> bei den blauen. Die blauen waren irgendwas von Osram in dem 4eckigen
>> PLCC2-SMD-Gehäuse. Über weisse Dioden kann ich nur spekulieren.
> 
> Bei Weiss und Blau dürfte die selbe LED drin sein.
> Das sieht also so aus, als wäre die relative Drift zur Diodenspannung immer
> etwa gleich gross. Bei -2 mV/K für "normale" Dioden a la 1N4148 ist das
> dann doch nur 1/3.

Gerade bei den blauen hängt der TK ziemlich vom Strom ab. Ich habe da
nur mal die Zehen ins Wasser gehalten. Die blauen sind vom Rauschen
her uninteressant, da werde ich nicht viel Zeit investieren.
Ich interessiere mich nunmal hauptsächlich für's Rauschen.

Ich arbeite gerade an einem Chopper "ohne 1/f" mit < 100pV/rt Hz.
Mein Fourier-Analyzer spielt da gerade im 1/f-Gebiet nicht mehr
richtig mit. :-(

> ...
>> Und wer eine rauscharme Spannungsreferenz sucht, dem sei die HLMP6000
>> von HP/Avago/Broadcom? ans Herz gelegt. Das Rauschverhalten ist
>> fast unglaublich, die Spannungskonstanz halt nur so la-la.
> 
> Das ist interessant, wusste ich nicht.
> 
> Ich kann nur empfehlen, insbesondere bei den Typen mit eingebautem
> Vorwiderstand, den Versorgungsstrom äusserst konstant zu halten. *duck*
> 
Die Messungen waren 14V aus NiMH mit 1 oder 2 K Vorwiderstand. Steht
in den Filenamen der trace-files. (*.tra)

Rauschverhalten:

< 
https://www.flickr.com/photos/137684711@N07/24354944411/in/album-72157662535945536/ 
    >

diverse andere Messobjekte sind in den Bildern links/rechts (Zeners,
Bandgaps, Regler, etc).  1 nV/rt Hz muss man erst mal bringen. Das ist
das Eingangs-Spannungsrauschen eines AD797 oder LT1028.
Ab ein paar 100 Hz sind die HLMP6000 noch 10 dB drunter.
Es gibt in der HLMP6000-Familie auch Untertypen ohne eingebauten R.

Wenn ich Zeit habe, schreibe ich das mal zusammen.
Titel "The Silence Of The Lamps".

Gruß, Gerhard

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#239258

Am 08.01.2018 um 04:36 schrieb Gerhard Hoffmann:
> Am 07.01.2018 um 19:30 schrieb Rolf Bombach:
>> Gerhard Hoffmann schrieb:

> Ich arbeite gerade an einem Chopper "ohne 1/f" mit < 100pV/rt Hz.
> Mein Fourier-Analyzer spielt da gerade im 1/f-Gebiet nicht mehr
> richtig mit. :-(

Ich habe mal einen Chopperverstärker mit Kaco Zerhacker gebaut. Billig 
war der nicht!

> Wenn ich Zeit habe, schreibe ich das mal zusammen.
> Titel "The Silence Of The Lamps".
> 

Kombination von Metall- und Kohlefadenlampen?

-- 
---hdw---

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#239125

On Thu, 4 Jan 2018 14:14:51 +0100, Marte Schwarz wrote:
>> Ich wärme gerade ein altes Thema wieder auf, das sich mit dem Betrieb von
>> gepulsten (COB)LEDs als Ersatz von Xenon- oder gar
>> Funkenstreckenblitzanlagen befaßt. [...]
>> "Vela One" ein COB-Array an den Start gebracht, das mit Hochstrompulsen
>> weit jenseits der Spezifikation zwischen 500ns und 5us leuchtet.

> 500 ns Pulse werden im Datenblatt kaum stehen, zumal als einzelne 
> Impulse. Da kann man versuchen, aus den Pulsdiagrammen in den Specs auf 
> die thermischen Konstanten des Chips zu schließen.

Als Kandidat für die Blitz-LED hätte ich u. A. die Cree XLamp CMA3090 ins
Auge gefaßt:
http://www.cree.com/led-components/media/documents/ds-CMA3090.pdf
Pulsdiagramme usw. gibts da allerdings keine im Angebot. Und anhand des
Stromkennlinienausschnitts im Datenblatt kann man auch nur raten, wie die
ganzen Leuchtdioden im Cluster wohl geschaltet sind.

Volker

-- 
@:  W E B 2 0 1 7 at B A R T H E L D dot N E T
3W: www.bartheld.net

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#239225

Hi Volker,
> Als Kandidat für die Blitz-LED hätte ich u. A. die Cree XLamp CMA3090 ins
> Auge gefaßt:
> http://www.cree.com/led-components/media/documents/ds-CMA3090.pdf

Oh je, das soll ein Datenblatt sein?

> Pulsdiagramme usw. gibts da allerdings keine im Angebot.

War eben nicht vorgesehen.

> Stromkennlinienausschnitts im Datenblatt kann man auch nur raten, wie die
> ganzen Leuchtdioden im Cluster wohl geschaltet sind.

Na ja, es gibt sie wohl mit ca 48 V und mit ca 72 V Flußspannung. Viel 
mehr erfährt man ja leider nicht. Auf 23mm >150W umzusetzen erfordert 
aber dann schon ordentlich Kühlaufwand für einen Regelbetrieb mit 
Gleichstrom...

Marte

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