Як правильно вибрати частоту ШІМ для світлодіода?

Я хочу контролювати яскравість світлодіодів за допомогою ШІМ (через транзистор BJT). Яку частоту ШІМ слід вибрати?

На подібне запитання ви, мабуть, отримаєте стільки відповідей, скільки людей, зацікавлених у відповіді. Ось моя відповідь: Це залежить .

Ось деякі обмежуючі фактори, спочатку нижня межа:

• Наполегливість зору:
  • Різні люди по-різному чутливі до мерехтіння в джерелі світла. Одні помічають мерехтіння навіть при 100 Гц, інші, можливо, навіть не так часто, як 10 Гц.
  • Рух джерела світла відносно ока робить мерехтіння більш помітним, збільшуючи масштаб швидкості руху.
  • Чутливість зору людини при низькій інтенсивності світла - як навколишнього, так і джерела інтенсивності. При дуже низькій інтенсивності око значно чутливіше до будь-яких змін інтенсивності. Таким чином, світлодіод, що працює при низькому робочому циклі / низькому струмі, і в темних умовах вимагає більш високої мінімальної частоти ШІМ.

Тепер верхні межі:

• Характеристики включення світлодіода: світлодіод не можна включати на довільно високій частоті, коли тривалість імпульсу наближається до часу включення, світлодіод ніколи не вмикається повністю, отже, втрачається лінійність керування ШІМ для початку та з більшою частотою / коротші імпульси, з часом світлодіод залишається тьмяним або вимкненим.
• Можливості постачальника ШІМ: Ваш мікроконтролер мав би власну максимальну швидкість ШІМ, яка встановлює жорстку межу.
• Втрати комутації: Будь-яка система комутації, заснована на MOSFET, на базі BJT або інша, зазнає втрат потужності при комутації в міру збільшення швидкості комутації. В один момент це стає важливим як за нагріванням комутаційного пристрою, так і за ефективністю освітлення.

Таким чином, залежно від цих параметрів та будь-яких інших, що впливають на ваші конкретні вимоги, правильною відповіддю може бути будь-де в діапазоні від 50 Гц до кількох десятків КГц.

Це повністю залежить від застосування та природної чутливості очей людини до мерехтіння, коли світло рухається або коли ваше око рухається з периферійною чутливістю, покращеною до мерехтіння, тоді як стаціонарний периферичний зір знижується.

Cadillac був одним із, якщо не першим автомобілем, який представив світлодіодні гальмівні вогні, і ми, як Інженери, дивуємося, як це пропустило цю головну деталь.

Люди сказали б, чому це світло автомобільного гальма мерехтить, як він проїжджав повз наш погляд? Це настільки дратувало деяких, хто відчуває чутливість до мерехтіння, що може викликати "епізод".

Оскільки у нас стаціонарні світлодіодні індикатори нас не часто турбують, але ми знаємо, що щось дратує деяких людей. Це часто, тому що інженери мало знають про реакції біомедицини і думають, що 150 Гц нормально, тому що вони не можуть сказати нічого, що дивиться на це. Це тому, що для виявлення мерехтіння або рухомих зображень по периферії сітківки потрібен артефакт руху.

Я б запропонував діапазон частот - мінімум 300 Гц для стаціонарних і мінімум 1 кГц для переміщення без мерехтіння. Незважаючи на те, що галузь слабшає з частотою 300 Гц і периферійною чутливістю до мерехтіння очей, все ще існує з такою швидкістю мерехтіння в рухаються задніх вогнях.

Білий світлодіодний люмінофор реагує набагато швидше, ніж люмінофор на телевізійній трубці.

Якщо ви не турбуєтесь про мої турботи, сміливо дотримуйтесь порад інших на менших частотах.

Я шукав посилання на підтвердження свого досвіду. Це лише один приклад. http://www.thenakedscientists.com/forum/index.php?topic=45126.0

Погодьтеся з тими, хто вище, на нижньому кінці, але на більш високому кінці частотного спектру, іноді можна почути звукове перемикання, якщо ви знаходитесь в діапазоні 1k-15k. Ви хочете залишатися поза чутним діапазоном, або ви потенційно можете почути високий шум на вашій частоті ШІМ.

Як я бачив, майже всі діаграми диммеру ШІМ з LM555 мають коливальну схему, утворену конденсатором 0u1 та резистором 1 к. Це означає щось приблизно 2 кГц з невеликими коливаннями на невеликій та високій ширині. Я думаю, що ця частота пропонує достатню швидкість перемикання, щоб не бачити поганих мерехтінь при русі, а з іншого боку, досить повільно, щоб увімкнути світлодіодний індикатор малої ширини. Я хочу спробувати більш високі частоти, щоб побачити, що відбувається (5 ... 10 кГц)

Якщо ви поставите конденсатор паралельно світлодіоду, ви зможете уникнути мерехтіння і замість цього отримати невелику хвилю, що спадає, або пульсацію. Чим більша частота, так і довша ширина імпульсу "увімкнення" даватимуть найбільш послідовне світло.

Вибір частоти тепер більше залежить від того, скільки різної ширини ви хочете змогти стиснути в цикл, або передбачуваної роздільної здатності, так би мовити.