Как правильно выбрать частоту ШИМ для светодиодов?

Я хочу контролировать яркость светодиода с помощью ШИМ (через транзистор BJT). Какую частоту ШИМ выбрать?

На такой вопрос вы, вероятно, получите столько же ответов, сколько есть людей, заинтересованных в ответах. Вот мой ответ: это зависит .

Вот некоторые из ограничивающих факторов, в первую очередь нижние пределы:

• Постоянство видения:
  • Разные люди по-разному чувствительны к мерцанию в источнике света. Некоторые заметили бы мерцание даже при 100 Гц, другие, возможно, даже не при 10 Гц.
  • Движение источника света относительно глаза делает мерцание более заметным, увеличиваясь со скоростью движения.
  • Чувствительность человеческого зрения при низкой интенсивности света - как окружающей, так и исходной интенсивности. При очень низкой интенсивности глаз гораздо более чувствителен к любым изменениям интенсивности. Таким образом, светодиод, работающий при низком рабочем цикле / низком токе и в темноте, потребует более высокой минимальной частоты ШИМ.

Теперь верхние пределы:

• Характеристики включения светодиода: светодиод не может переключаться на произвольно высокой частоте, когда длительность импульса приближается ко времени включения, светодиод никогда не включается полностью, поэтому линейность управления ШИМ теряется с самого начала и на более высокой частоте / короткие импульсы, в конечном итоге светодиод просто гаснет или не горит.
• Возможности поставщика ШИМ: Ваш микроконтроллер будет иметь собственную максимальную скорость ШИМ, которая устанавливает жесткий предел.
• Потери при переключении. Любая система переключения, основанная на MOSFET, BJT или другие, страдает от потери мощности при переключении при увеличении скорости переключения. В какой-то момент это становится значимым как с точки зрения нагрева коммутационного устройства, так и с точки зрения эффективности освещения.

Таким образом, в зависимости от этих параметров и любых других факторов, влияющих на ваши конкретные требования, правильный ответ может быть в любом месте в диапазоне от 50 Гц до нескольких десятков КГц.

Это полностью зависит от применения и естественной чувствительности человеческого глаза к мерцанию, когда свет перемещается или когда ваш глаз движется с периферической чувствительностью, улучшенной к мерцанию, в то время как периферическое зрение в стационарном состоянии ухудшается.

Cadillac был одним из, если не первым автомобилем, который представил светодиодные стоп-сигналы, и мы, как инженеры, задаемся вопросом, как это пропустило эту главную деталь.

Люди скажут, почему этот автомобильный стоп-сигнал мигает, когда он проезжал мимо нашего взгляда? Для некоторых это было настолько раздражающим, что Seizure чувствителен к мерцанию, что может вызвать «эпизод».

Так как у нас стационарные светодиоды у нас, мы не часто заботимся о том, что некоторые люди раздражают. Часто это происходит потому, что инженеры мало знают о биомедицинских реакциях и думают, что 150 Гц - это нормально, потому что они не могут сказать, что смотрят на это. Это связано с тем, что для обнаружения мерцания или движущихся изображений через периферию сетчатки требуется артефакт движения.

Диапазон частот, который я бы предложил, составляет минимум 300 Гц для стационарных и минимум 1 кГц для движущихся без мерцания. Несмотря на то, что индустрия была слабой с частотой 300 Гц, и чувствительность мерцания периферийных движений глаз все еще существует при такой частоте мерцания в движущихся задних фонарях.

Белый светодиодный люминофор реагирует намного быстрее, чем люминофор от телевизионной трубки.

Если вы не заботитесь о моих проблемах, смело следуйте советам других на более низких частотах.

Я искал ссылки, чтобы поддержать мой опыт. Это только один пример. http://www.thenakedscientists.com/forum/index.php?topic=45126.0

Согласитесь с приведенными выше на нижнем, но на верхнем частотном спектре, иногда вы можете услышать слышимое переключение, если вы находитесь в диапазоне 1k-15k. Возможно, вы захотите держаться за пределами слышимого диапазона, или вы можете услышать высокочастотный шум на вашей частоте ШИМ.

Как я видел, почти все диаграммы ШИМ-регулятора яркости с LM555 имеют колебательный контур, образованный конденсатором 0u1 и резистором 1k. Это означает что-то около 2 кГц с небольшими изменениями на низких и высоких широтах. Я думаю, что эта частота обеспечивает достаточную скорость переключения, чтобы не видеть плохих мерцаний при движении, и, с другой стороны, достаточно медленно, чтобы включить светодиод при малой ширине. Я хочу попробовать более высокие частоты, чтобы увидеть, что происходит (5 ... 10 кГц)

Если вы поместите конденсатор параллельно светодиоду, вы сможете избежать мерцания и вместо этого получить небольшую убывающую волну или рябь. Чем выше частота, а также больше длительность импульса «вкл.», Тем лучше свет.

Выбор частоты теперь больше зависит от того, сколько раз ширины вы хотите сжать в цикле, или, если можно так выразиться, предполагаемого разрешения затемнения.