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Groups > de.sci.electronics > #202522
| From | Volker Bartheld <news2016@bartheld.net> |
|---|---|
| Newsgroups | de.sci.electronics |
| Subject | Re: Gepulste LED |
| Date | 2016-02-22 07:53 +0100 |
| Organization | bartheld.net |
| Message-ID | <18tczgzson7fw.dlg@news.bartheld.net> (permalink) |
| References | <na2li9$uva$1@dont-email.me> |
Hallo!
On Wed, 17 Feb 2016 21:38:19 +0100, Rolf Bombach wrote:
> Wie angedroht habe ich mal einen Pulser für eine Hochleistungs-LED
> zusammengepfuscht. Wir hatten hier vor ca. 3/4 Jahren eine Diskussion
> mit Timm und Joerg. Von Joerg hab ich die prinzipielle Idee mit der
> FET-Stromquelle übernommen. [...]
> http://homepage.bluewin.ch/bombach/pics/ledpulser.jpg
> http://homepage.bluewin.ch/bombach/diagrams/led_003.png
Hochinteressante Sache.
Als Foto- und Highspeedfan hatte ich mir mal einen Photoduino-Klon
zusammengelötet ([1], [2]) nachdem der dortige Autor offenbar den Hintern
nicht mehr hochbekommt und das Projekt verhungern läßt. Das war damals ein
klassisches IGBT-Aufsteckblitzgerät auf 1/128 und der Arduino mit einem
LCD-/Tastaturshield nebst selbstgebrutzeltem Sensor-/Auslöseboard.
Eagle-Porn und Sourcecode kann ich bei Bedarf ja gelegentlich beisteuern.
Natürlich sind die damit erreichbaren Belichtungszeiten noch nicht
sensationell, 100us für T0.1 wäre ein guter Wert.
Manch einer bastelt dann mit Hochspannungsfunkenstrecken ("Air Gap Flash",
[3]) herum, mir ist das zu laut, zu gefährlich und zu unzuverlässig. Also
LEDs. Diverse Tests am Pulsgenerator mit ultrahellen farbigen LEDs waren
durchaus erfolgversprechend, für (Farb)Fotografie ist das natürlich
nichts, wird im wissenschaftlichen Bereich aber durchaus angewendet [4].
Als Referenz offenbar die klassische MosFET-Kondensatorentladeschaltung -
der verwendete IRFB3206GPbF steht mit 2.4mOhm und 210A ja schon gar nicht
mal schlecht da.
Irgendwann kamen dann "weiße" LEDs auf (die Anführungszeichen deswegen,
weil es üblicherweise blaue LED mit Farbstoff und schlechter
Farbwiedergabe sind), deren Farbstoff aber unangenehm lange nachleuchtete
und damit kurze Pulse unmöglich machte. Matt Kane hatte mit der Auswahl
der COB-LEDs und seinem Kickstarter-Projekt [5] offenbar mehr Glück, fast
1000€ sind für neun 5000lm COB-LEDs, die mit rund 2000% übersteuert werden
und dann 500ns und 1Mlm bringen möglicherweise angemessen, mir aber zu
teuer - wenn ich mir exemplarisch [6] vs. [7] ansehe, dann ist da wohl
schon eine ordentliche Marge dabei. Außerdem ist die Produktion
ausgelaufen.
Also stehe ich einer diesbezüglichen Bastelei durchaus aufgeschlossen
gegenüber, für ein portables Gerät wird es aber einen Boost-Konverter
brauchen, denn die angegebenen Vss=20-50V kann man bei meinem Einsatzzweck
eher vergessen: Eine Nichia NSBWL121A nimmt sich im Regelbetrieb schon
gute 30V [8] (dann 600mA), für Pulsbetrieb bewegt man sich natürlich weit
außerhalb der Komfortzone, die das Datenblatt mit 1650mA angibt.
Für die NFDLJ130B mit nicht ganz so tollem Farbwiedergabeindex [9] habe ich
ein LTSpice-Modell, bei 2000% (=23A) operiert man im Bereich von 100V. Das
ist schon ganz ordentlich. Eine Reihenschaltung von 9 Modulen wird das beim
Vela One also wohl eher nicht gewesen sein. ;-)
Bei Michel I. Gallant [10] gibt es auch noch ein paar Schaltungsvorschläge,
hier wird aber eine Einzeldiode mit 1A-Pulsen betrieben, er setzt den
2N2369a im Avalanchebetrieb ein und liefert dann eine Schaltung, die mit
zwei MJE182 am Pulsgenerator getriggert werden kann. Tom F. bevorzugt für
seine Cree XM-L T6 aber doch den MosFET [11]. Seine Schaltung, bei der der
BUZ73 direkt am Microcontroller betrieben wird, wäre mir aber zu riskant.
Bei den COB-üblichen Spannungen und einem aufgeladenen Kondensator genügt
ein kleines Problemerle in der Programmierung eines Arduino (der sich im
Microsekundenbereich schon recht schwer tut) und 20€ gehen in Rauch auf.
Die Idee mit dem Doppel-Monoflop erscheint mir daher mehr als sinnvoll.
Außerdem reichen die I_D=7A nicht, R_DS(on) von 0.4Ohm könnte auch besser
gehen - die Eckdaten Deines IRLR8256PbF erscheinen ja zu schön um wahr zu
sein.
Vielleicht können wir die Diskussion ja dahingehend etwas fortführen, auch
ein Schaltplan Deiner Versuchsanordnung wäre natürlich extrem cool.
Hier noch ein bißchen Material zur Inspiration:
http://www.visinst.com/LEDLighting.html
http://www.light-speed-tech.com/led-systems/
http://www.photo-sonics.co.uk/products/led-lighting-for-high-speed-photography
http://www.osram-os.com/Graphics/XPic5/00135349_0.pdf/High-Speed%20Switching%20of%20IR-LEDs%20(Part%20I).pdf
Danke und viele Grüße,
Volker
[1] http://photoduino.github.io
[2] http://bartheld.net/ag13/
[3] http://www.glacialwanderer.com/hobbyrobotics/?p=490
[4] http://iopscience.iop.org/0957-0233/21/7/075402
http://elib.dlr.de/64324/1/mst075402_ledpiv_willert_2010.pdf
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irfb3206gpbf.pdf
[5] https://www.vela.io
https://www.kickstarter.com/projects/vela/vela-one-the-worlds-first-high-speed-led-flash
https://www.flickr.com/groups/velalabs/pool/
[6] http://www.ebay.de/itm/Flash-hot-shoe-adapter-3-5mm-Female-Jack-Socket-2-x-hot-shoes-1-4-mount-thread-/151962120294
[7] https://shop.vela.io/products/dual-hotshoe-speedlight-adapter
[8] http://www.leds.de/out/media/NSBWL121A-R90-E.pdf
[9] http://www.leds.de/High-Power-LEDs/Nichia-High-Power-LEDs/Nichia-Chip-on-Board-Modul-Serie-130-weiss.html
[10] http://jensign.com/PulsedLED/index.html
[11] http://tomscircuits.blogspot.de/2011/03/low-cost-high-speed-photography-part-1.html
http://tomscircuits.blogspot.de/2011/03/low-cost-high-apeed-photography-part-2.html
http://tomscircuits.blogspot.de/2011/03/low-cost-high-speed-photography-part-3.html
--
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3W: www.bartheld.net
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