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Flackern einer LED sichtbar?

CloudSurfer90

Themenersteller
Hallo,

letztens habe ich versucht Fotos von fallenden Würfeln zu machen.

Zuerst habe ich als Beleuchtung von der Seite eine sehr helle LED (Stirnlampe zum Mountainbiken ~1200 Lumen) genommen.
Dort ist mir aufgefallen, dass man auf dem Bild (1/15 Sek) "Stufen" sieht. Siehe Foto im Anhang.

Ich frage mich nun, wie diese "Stufen" entstehen? Ist das das "Flackern" der LED (LED = Diode, Diode lässt Strom nur in einer Richtung durch -> bei Wechselstrom) ? Flackert die überhaupt? Sie wird mit einem Akku (Gleichstrom) betrieben.

Nachdem ich dann eine normale Glühlampe als Lichtquelle verwendet hab, sahen die Fotos aus, wie erwartet. (siehe zweites Bild im Anhang).

Über Antworten, die mir beim Verständnis dieser "Stufen" helfen, würde ich mich freuen.

PS: beides sind Schnappschüsse und keine finalen Bilder.
 
Bei Hochleistungsleds könnte das durch gepulste Spannungsversorgung der Fall sein, aber wenn ich eine LED ungepulst betreibe, warum sollte die flimmern oder flackern? Denke diese Lampen verwenden
Pulse um mehr Lichtleistung für das menschliche Auge zu erzeugen.
 
becksbier schrieb:
Denke diese Lampen verwenden Pulse um mehr Lichtleistung für das menschliche Auge zu erzeugen.
Zum Vergrößern anklicken....

Wie meinst du das? LEDs werden doch pulsweiten moduliert um nicht die max. Helligkeit zu erreichen. Alternativ dazu kann man die Helligkeit natürlich auch über die Spannung reduzieren.

Im Falle des TO kann es durchaus sein, dass die LED PWM-Moduliert ist um

- verschiedene Helligkeitsstufen der Lampe zu realiseren
- Energie zu sparen.
 
CloudSurfer90 schrieb:
Flackert die überhaupt?
Zum Vergrößern anklicken....

Flackert!
(siehe angehängten Crop eines fahrenden Autos)
Wenn du einen Funktacho, Pulsmesser (HAC4 o.ä.) am Fahrrad hast und die Geräte günstig zur Lampe positioniert sind, kann das auch gerne mal zu atemberaubenden Geschwindigkeitsanzeigen führen.

Gruß,

Clemens
 

Anhänge

Zuletzt bearbeitet:
mittelhessen schrieb:
kann man die Helligkeit natürlich auch über die Spannung reduzieren.
Zum Vergrößern anklicken....

Jein, bzw. eig. mehr nein als jein. LEDs sind stromgesteuert. Also stellt sich eine entsprechende (Fluss-)Spannugn an dem Halbleiterbauelement ein, wenn ihr es mit entprechendem Strom versorgt. LEDs bitte nicht über die Spannung dimmen.

Exkurs LEDs (wen's nicht interessiert bitte nächsten Post lesen...)

Man könnte glauben, dass dies gemacht wird, wenn man mal eine LED-Schaltung untersucht und mit einem Multimeter die Spannung an den LEDs misst. Tatsache ist jedoch, dass die Spannung pulsweitenmoduliert wird (wie bereits von korrekt mittlehessen erwähnt). Das Verhältnis von an zu aus bestimmt die Helligkeit, wobei LED-Kennlinien nicht linear sind für das menschliche Auge, also 50% duty cycle heißt nicht automatsich halbe Helligkeit. Messt ihr eine veränderliche Spannung liegt dies am Tastverhältnis (auch duty cycle) der PWM und an der Trägheit eures Messsystems, da die Betreibsfrequenzen für normale Digitalmultimeter für 'nen 10er ausm Baumarkt einfach zu hoch sind.
Deshalb, nur am Rande - LEDs, da sie eben stromabhänging sind, NIE ohne Vorwiderstand betreiben, dies ist die einfachste Form einer Art von Konstantstromquelle (denn eben diese brauchen LEDs).


so nie! schrieb:
Flackert!
Zum Vergrößern anklicken....

Ja, flackert, aber auch nur, weil eben auch hier eine entsprechende Schaltung vorgeschaltet ist. LEDs als solche flackern NICHT.

Es gibt übrigens neben den PWM-Schaltungen zum einstellen der Helligkeit auch noch die LED-Leuchten, die aus Batterien betrieben werden, die die für den entspr. Strom nötige Flussspannung nicht liefern können und diese dann über sog. Step-Up-Wandler erzeugen, diese flackern dann auch u.U. (so kann man z.B. eine weiße LED mit einer Flusspannung von ca 3,5V aus einer 1,5V Batterie betreiben.)

Exkurs Ende
 
der_bastler schrieb:
Jein, bzw. eig. mehr nein als jein. LEDs sind stromgesteuert. Also stellt sich eine entsprechende (Fluss-)Spannugn an dem Halbleiterbauelement ein, wenn ihr es mit entprechendem Strom versorgt. LEDs bitte nicht über die Spannung dimmen.
Zum Vergrößern anklicken....

Absolut korrekt! Sie Helligkeitsregelung über die Spannung war von mir der einfachst mögliche Fall, weil ich von einem simplen, konstanten Vorwiderstand ausgegangen bin, der dementsprechend den Strom begrenzt. Eine niedrigere Betriebsspannung erzeugt in diesem Fall auch einen geringeren Strom, da der Spannungsabfall der LED im Leuchtzustand nahezu konstant ist.
 
Einzelne LEDs kannst durchaus mittels Strombegrenzung "eindimmen".
Problematisch wirds aber wenn man bei größeren Mengen gleiche Helligkeit erreichen will, bzw. oder wenn man extrem weit runter will.
 
Hat ja auch niemand was anderes behauptet, oder ;)? Genau das war ja der Punkt, das zum dimmen bitte der STROM eingestellt werden soll...
 
mittelhessen schrieb:
Wie meinst du das? LEDs werden doch pulsweiten moduliert um nicht die max. Helligkeit zu erreichen. Alternativ dazu kann man die Helligkeit natürlich auch über die Spannung reduzieren.

Im Falle des TO kann es durchaus sein, dass die LED PWM-Moduliert ist um

- verschiedene Helligkeitsstufen der Lampe zu realiseren
- Energie zu sparen.
Zum Vergrößern anklicken....

Ja, PWM, danke. LEDs in normalen Anwendungen werden aber nicht gepulst, daher flackern die auch nicht. Wenn man natürlich die Lichtmenge steuern will, muss man das. Das Auge ist ja träge und ich meine (Achtung Halbwissen! ;) ), dass kurze, aber hellere Lichtblitze für das menschliche Auge mehr Licht bedeuten, als gleichmäßiges Licht. Kann aber auch sein, dass man einfach nur die Lichtleistung erhöht und durch den Puls ein Durchbrennen der LED verhindert, also kurze, eigentlich zu starke Emission, die durch die Pausen wieder ausgeglichen wird.
Ich habe hier so eine 3 Watt-LED-Taschenlampe, wo man die Helligkeit nicht regeln kann, wo aber schon ein Schaltkreisgedönse drin ist...ob die auch flackert? Müsste ich direkt mal ausprobieren.
 
becksbier schrieb:
LEDs in normalen Anwendungen werden aber nicht gepulst, daher flackern die auch nicht.
Zum Vergrößern anklicken....

Was sind normale Anwendungen?

becksbier schrieb:
... dass kurze, aber hellere Lichtblitze für das menschliche Auge mehr Licht bedeuten, als gleichmäßiges Licht.
Zum Vergrößern anklicken....

Gleichmäßiger wird durch eine Pulsung sicher gar nichts, eher im Gegenteil! Die subjektive Wahrnehmung kann durch eine Pulsung gewollt oder ungewollt steigen. Letztendlich ist das natürlich auch vom Tastverhältnis, der Tastfrequenz und der persönlichen Wahrnehmung abhängig. Durch eine Pulsung kann effektiv aber nicht "mehr Licht" entstehen!
 
becksbier schrieb:
Ich habe hier so eine 3 Watt-LED-Taschenlampe, wo man die Helligkeit nicht regeln kann, wo aber schon ein Schaltkreisgedönse drin ist...ob die auch flackert? Müsste ich direkt mal ausprobieren.
Zum Vergrößern anklicken....

Wie viele Batterien hat die ;)?

Zu dem, was du mit dem "mehr Licht" ansprichst: mittelhessen hat recht, du kannst nicht mehr Licht bekommen als Dauerstrom in Höhe des max. zulässigen Stromes. Du kannst nur - was du vermutlich auch meintest, die selben Eindruck erzeugen, wenn du die LEDs kurz pulst, dann aber mit mehr als dem zulässigen max. Strom - so wird es beim Multiplexen in LED Matrizen gemacht. Das hat aber weniger mit den LEDs zu tun, als viel mehr mit dem Schaltungsaufwand, den man hätte, wenn nicht gemultiplext wird.

... ich glaube, mittelhessen, normale Anwendungen sind für becksbier Signalanwendungen und keine Beleuchtung - dort wo LEDs als optische Signalgeber dienen (Stanby Anzeigen, Ladekontrollen,...) steht meist Gleichstrom zur Verfügung - aber das wird Er/Sie und sicher selbst noch verraten, was mit normal gemeint ist.
 
Vielen Dank für die ausführlichen Antworten!
Meine Fragen sind damit beantwortet, aber ihr könnt natürlich gerne weiterdiskutieren - sehr interessant!
 
Ich bin gerade über den Thread geflogen, hab folgendes nicht endeckt:

Die meisten (billigen/günstigen) LED-(Ersatz)-Lampen für 230V flackern.

Die haben den Gleichrichter in die Lampe mit eingebaut, und der muß natürlich möglichst billig sein. Billig heißt dann welliger Ausgangs"gleich"strom, und das heißt wiederum Flackern an der LED.
 
xarrek schrieb:
Die meisten (billigen/günstigen) LED-(Ersatz)-Lampen für 230V flackern.

Die haben den Gleichrichter in die Lampe mit eingebaut, und der muß natürlich möglichst billig sein. Billig heißt dann welliger Ausgangs"gleich"strom, und das heißt wiederum Flackern an der LED.
Zum Vergrößern anklicken....

Ja, das kann ich bestaetigen. Ich hab mal Messungen mit einer Testschaltung (Fototransistor-Ausgang an Oszilloskop) gemacht.
Bei verschiedenen billigen 230V LED-Lampen gab es alles von leichten Schwankungen bis hin zu 20% der Zeit komplett dunkel :eek:
Nur einige recht teure Produkte waren perfekt geglaettet und damit gleichmaessiger als eine klassische 40W Gluehbirne.
 
Es gibt viele Gründe warum Hochleistungs LED gepulst werden. Billig LED ist da nicht unbedingt die richtige Antwort. LEDs leben länger, wenn diese gepulst werden. Auch bekommt man so Thermo Probleme leichter in griff.

Welligkeiten in der Gleichrichtung spielen eigentlich keine Rolle. Die Step Down Wandler die man verwendet, zerhacken die Spannung eh wieder.
 
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