LED Blitz machbar? 1.000 LED`s

[Muecke]

Hallo miteinander,

ich benötige mal eure Hilfe, da ich nicht so bewandert bin auf dem Gebiet
der Elektrik wollte ich mal fragen ob meine Idee überhaupt umsetzbar wäre,
oder ob ich es wider vergessen sollte.

Ich möchte eine LED "Wand" bauen bei der Alle LED`s exakt gleichzeitig Blitzen.

ich dachte da an eine Größe von 1024 LED`s das jede LED ist mit einem Abstand von 10mm angebracht.

das würde dann 32 LED`s Horizontal und Vertikal bedeuten und würde eine Flechte von 49cm x 49cm einnehmen.

Warum ich das machen möchte, um bei meinen Tropenfotografien den Hintergrund gleichmäßig auf einer großen flechte aus zu leuchten.

Als LED`s habe ich mir hier hier vorgestellt:
http://de.aliexpress.com/item/1000PCS-5mm-WHITE-ULTRA-BRIGHT-LEDS-LED-LIGHT-LAMP-DIODE-16000-19000-MCD/360231632.html

ich stelle mir das nur als Problem vor, denn eine Weise LED Leuchtet nach, ... was bei mir nicht gewollt ist, also muss sie sehr schnell wider aus geschaltet werden können, das müsste man doch mit mit umpolen der Spannung hin bekommen?

Ich würde gerne die LED`s mit einer Blitzleuchtzeit (s) von 1/33.000 betreiben oder besser sogar 1/100.000 s
das wäre dann 10µs wenn ich mich nicht verrechnet habe.

Meine Frage an euch, ist so was überhaupt machbar? oder ist meine Idee mal wider etwas überzogen?

• da der Strombedarf hier extrem ist
• die Schaltung zu umfangreich
• die LED`s das nicht mitmachen
• was wies ich, .... weil es eine Idee von mir ist

Gruß Mücke

[sschultewolter]

Teste mit einen Mosfet und dahinter geschalteten Leds, ob das Ergebnis zufriedenstellen ist. Sehe da erst einmal nicht das Problem für den Test mit wenigen Leds.

Da müssen zur Spannungsversorgung schon einige Kondensatoren hinzugefügt werden, damit die kurzfristig den Strom zur Verfügung stellen können. ~70-80W in einem Bruchteil einer Sekunde.

Warum sollen die Leds das nicht mitmachen? Werden doch bei vielen Anwendung so verwendet (PWM)

Hab gerade mal schnell geschaut, mit den TLC592821 wirds bei dir nichts. Dort nur VCC für die Leds < 17V. Da würdest du zu viele von brauchen. Du müsstest mal schauen, mit welchen Led Treibern du am besten auskommst.

Mit den TLCs wäre die Schaltung möglich, dass du 4 Leds in Reihe schaltest. Bei 32 * 32 wären das schon 16 ICs. Einschalten würde durch einen Pin gehen, sobald die Register den Status erhalten haben.

[Serenifly]

Der Strom Verbrauch ist gar nicht so hoch. Du musst sowieso viele LEDs in Reihe schalten. Und durch die fließt dann auch nur der gleiche Strom. Braucht aber auch ein Netzteil mit hoher Spannung.

Wie gesagt, probiere es erst mal mit einer handvoll LEDs aus, ob die von der Leuchtzeit her passen.

[sth77]

Muecke:
ich stelle mir das nur als Problem vor, denn eine Weise LED Leuchtet nach, ... was bei mir nicht gewollt ist, also muss sie sehr schnell wider aus geschaltet werden können, das müsste man doch mit mit umpolen der Spannung hin bekommen?

LEDs leuchten nach? Seit wann das denn? Solange alles spannungsfrei is, d.h. auch keine irgendwie induzierte Spannung im Spiel ist, dürfte dieser Effekt gar nicht auftreten. Oder hast du Quellen für deine Annahme? Ich lerne ja auch nie aus...

[sschultewolter]

sth77:
LEDs leuchten nach? Seit wann das denn? Solange alles spannungsfrei is, d.h. auch keine irgendwie induzierte Spannung im Spiel ist, dürfte dieser Effekt gar nicht auftreten. Oder hast du Quellen für deine Annahme? Ich lerne ja auch nie aus...

Noch nie ausversehen in eine helle Led geschaut ;D, da funkeln ne ganze Zeit schwarze Punkte.

[Muecke]

sth77:
LEDs leuchten nach? Seit wann das denn? Solange alles spannungsfrei is, d.h. auch keine irgendwie induzierte Spannung im Spiel ist, dürfte dieser Effekt gar nicht auftreten. Oder hast du Quellen für deine Annahme? Ich lerne ja auch nie aus...

Leider wies ich nicht mehr wo ich das gelesen habe und ich finde es auch nicht mehr
doch vor einiger zeit denn die Idee ist schon etwas Älter hatte ich da mal was drüber gelesen das
es bei den kurzen Zeiten das Problem ist das eine LED nach leuchtet, daher sollte eine Schaltung so aufgebaut sein das nach der gewünschten Leuchtdauer die Rest Spannung umgepolt wird so wird ein Nachleuchten vermieden.

ich habe nur keinen Plan wie man so eine Schaltung überhaupt Konstruieren würde.

Ob die LED´s das mit machen, meinte ich eher so, leuchten die überhaupt noch bei so einer Kurzen zeit ? wünschenswert (1/100.000s = 10µs)
oder sind die dann so dunkel das ich das gleich wider in die Tonne treten kann da man hier spezielle LED`s benötigt die dafür ausgelegt sind, und die sind dann wider teuer ...

[michael_x]

eine Weise LED Leuchtet nach

Bist du sicher dass das nicht die Stromversorgung ist ?

1/50.000 s = 20 µs kann man schalten, im Prinzip, mit einem einzigen MOSFET.

LED Treiber oder Konstantstromquellen brauchst du nicht.

Die 1024 LED Würde ich auch auf mehr als die üblichen 12V (3 Led+ Widerstand) aufteilen.

Die Arbeit ist das Verdrahten,
die eigentliche Frage ist die der Stromversorgung.
(erforderliche Größe eines Puffer-Kondensators?)

Eine Muecke-Idee, aber machbarer als manche andere Idee

Nachtrag: Klar reichen 10 µs damit die LED leuchtet.
PWM im 500 Hz Rhythmus ergäbe so ein 2% Puls/Pause Verhältnis. _{edit: neue Schätzung}
Ob deine "Tropenfotografien" richtig ausgeleuchtet werden, kannst du aber mit dem Auge nicht erkennen. Da bleibt die Frage der Auslöse-Synchronisation.

[Serenifly]

Ich habe mal vor Jahren versucht so einen Blitz in Klein aufzubauen. Da hatte ich definitiv das Problem, dass z.B. 1µs und 50µs nicht unterscheidbar waren. Es kann aber natürlich auch sein dass das am menschlichen Auge liegt und dass man beim Fotografieren einen Unterschied merkt. Bei der Anwendung ging es um einen optischen Effekt. Letztlich habe ich dann gelassen und eine Gasdampfslampe mit einem Relais geschaltet.

[uwefed]

Weiße LED können mittels blauer LED und gelbem flureszierenden Farbstoff hergestellt werden. Der Farbstoff kann ruhig etwas nachleuchten. Wir reden hier von µS.

Ich sehe das Problem bei der Farbtemperatur Da weiß nicht gleich weiß ist.
Wahrscheinlich werden die vorgeschlagenen LED auf dem Foto einen Farbstich haben.

1024 LED zu 20mA sind ca 20A. wenn Du jetzt 4 in Reihe schaltest sind das 5A. Machbar aber ich würde auf alle Fälle Zusatzkondensatoren verwenden und überdimensionierte Kabel.

Grüße Uwe

[Muecke]

michael_x:
Bist du sicher dass das nicht die Stromversorgung ist ?

Sicher bin ich mir nicht, ...

uwefed:
Weiße LED können mittels blauer LED und gelbem flureszierenden Farbstoff hergestellt werden. Der Farbstoff kann ruhig etwas nachleuchten. Wir reden hier von µS.

danke.

ja wir reden hier von µS um einen kleinen über blick zu bekommen hier kann man es umrechnen lassen

Was kann ich gegen das Nachleuchten tun?
das von mir angesprochene umpolen der Rest Spannung?

michael_x:
1/50.000 s = 20 µs kann man schalten, im Prinzip, mit einem einzigen MOSFET.

LED Treiber oder Konstantstromquellen brauchst du nicht.

Hört sich gut an

Serenifly:
Da hatte ich definitiv das Problem, dass z.B. 1µs und 50µs nicht unterscheidbar waren. Es kann aber natürlich auch sein dass das am menschlichen Auge liegt und dass man beim Fotografieren einen Unterschied merkt.

ich glaube das das Menschliche Auge das nicht mehr erkennt, beim Fotografieren kann man hier schon einen unterschied feststellen, Angenommen man macht ein Foto bei Tageslicht und normaler Belichtungszeit von einem Fahrenden Auto dann sieht man das Auto wie es sich auf dem Auto weg bewegt hat oder die Reifen / Felgen sind ganz verschwommen, wenn du jetzt aber im ganz Dunkeln bist das Auto dort entlang fährt oder noch besser ein Hochgeschwindigkeitszug mit ca. 300km/h und du deine Kamera dann ein Foto machen weilst jedoch der Blitz nur für 10 µs Leuchtet dann sieht es auf dem Foto aus als wenn der Zug stehen würde alles ist scharf, ... Ok das geht nur wenn du vorher Manuell Schar stellst das Schaft die Kamera nicht mehr.
um deine Frage zu beantworten, es kommt auf die Fotografie an was man machen möchte und ich möchte einen Fallenden Tropfen einfrieren auf dem Bild.

uwefed:
Ich sehe das Problem bei der Farbtemperatur Da weiß nicht gleich weiß ist.
Wahrscheinlich werden die vorgeschlagenen LED auf dem Foto einen Farbstich haben.

hmm, das könnte sein, da hatte ich noch gar nicht dran gedacht, muss ich mir im Hinterkopf behalten.

uwefed:
1024 LED zu 20mA sind ca 20A. wenn Du jetzt 4 in Reihe schaltest sind das 5A. Machbar aber ich würde auf alle Fälle Zusatzkondensatoren verwenden und überdimensionierte Kabel.

ich hätte ein Netzteil das 12V bei 30A bringen kann
jetzt muss ich mir nur noch einfallen lassen wie so eine Schaltung aussehen würde.
dann können wir und über die Dimensionen der Bauteile unterhalten

michael_x:
Die Arbeit ist das Verdrahten,

ich dachte da ich bei der menge mir Platinen Ätzen lasse das es etwas leichter wird, doch das ich dann schon ein schönes WE das ich mit Löten verbringen werde schätze ich.

michael_x:
Eine Muecke-Idee, aber machbarer als manche andere Idee

nur keine Falschen Hoffnungen, mein LED Würfel ist noch in Planung, und das mit dem Messer Überwachung ist gerade nur etwas geschoben worden, ach ja und das Display kommt auch bald ...

[sth77]

Habe nochmal ein paar Artikel zu LEDs gelesen. Da man mit moduliertem LED-Licht auch Daten übertragen kann und LEDs dazu je nach Art auch mit einigen 100 kHz bis hin zu einigen 10 MHz moduliert werden können, sollten auch sehr kurze Zeiten erreichbar sein. Dann muss auch der Treiber/Mosfet entsprechend schnell reagieren.
Ich glaube allerdings, dass in der Tropfenfotografie kürzere Belichtungszeiten als eine 1/5000 Sekunde benötigt werden, das wären dann eher Größenordnungen von 200µs.

[edit] Um Bewegungsunschärfen zu vermeiden, werden Belichtungszeiten von 1/10000 bis 1/20000 Sekunde empfohlen, meine Annahme zuvor ist damit etwas verkehrt. Bei 1/20000 Sekunde wären das jedoch noch immer 50 µS. Ich denke mal, das bekommt man auch mit Hausmitteln hin

[Serenifly]

Die Frage ist macht man sowas mit diskreten Transistoren oder fertigen LED Treibern. Es gibt schon Treiber die mehr Spannung machen, aber dann ist man immer noch bei zig ICs. Und dann muss man sich auch im die Kühlung der ICs Gedanken machen.

12V ist hier nichts. Damit bekommst du gerade mal 3V LEDs in Reihe. Mit 48V wären es ca. 48 / 3,3 = 14. Damit hat man aber immer noch 1024 / 14 ~ 73 Stränge :o

[Muecke]

sth77:
Habe nochmal ein paar Artikel zu LEDs gelesen. Da man mit moduliertem LED-Licht auch Daten übertragen kann und LEDs dazu je nach Art auch mit einigen 100 kHz bis hin zu einigen 10 MHz moduliert werden können, sollten auch sehr kurze Zeiten erreichbar sein. Dann muss auch der Treiber/Mosfet entsprechend schnell reagieren.
Ich glaube allerdings, dass in der Tropfenfotografie kürzere Belichtungszeiten als eine 1/5000 Sekunde benötigt werden, das wären dann eher Größenordnungen von 200µs.

10MHz sind umgerechnet?? in µs ?

mein Aktueller Blitz macht Teillichtleistung 1/64 das entspricht einer Blitzleuchtzeit von 1/14000s (71µs) und damit bin ich am unteren Limit der Machbarkeit wenn ich den Blitz auf eine Teillichtleistung von 1/32 stelle (das entspricht 1/9000s 11171µs) ist mein Bild unscharf da ich die Bewegung mit aufgenommen habe.

Serenifly:
Die Frage ist macht man sowas mit diskreten Transistoren oder fertigen LED Treibern. Es gibt schon Treiber die mehr Spannung machen, aber dann ist man immer noch bei zig ICs. Und dann muss man sich auch im die Kühlung der ICs Gedanken machen.

12V ist hier nichts. Damit bekommst du gerade mal 3V LEDs in Reihe. Mit 48V wären es ca. 48 / 3,3 = 14. Damit hat man aber immer noch 1024 / 14 ~ 73 Stränge :o

Öm ok, ... dann muss ich da wohl Spulen oder sondergleichen mit verbauen.

[Serenifly]

Muecke:
Öm ok, ... dann muss ich da wohl Spulen oder sondergleichen mit verbauen.

Nein, du brauchst ein vernünftiges Netzteil.

Am einfachsten ist wahrscheinlich diese Anordnung (aber mit mehr als 12V):

Also viele LEDs in Reihe (jede braucht ca. 3,3V!) und mehrere Stränge parallel an einem FET. Dadurch spart man Transistoren. Wie gesagt eigentlich geht theoretisch alles an einem Transistor.

[michael_x]

Öm ok, ... dann muss ich da wohl Spulen oder sondergleichen mit verbauen.

Du brauchst das "Gegenteil von Spulen" : einen dicken Kondensator der in 10 µs noch längst nicht entladen ist.

Wenn du für Probelicht statt eines Einzelblitz auf 1% PWM gehst, würde statt 12V 10 A auch 12V 1A oder so locker reichen.

Aber 12V bedeuten viel Löten und viele Vorwiderstände.
Ein "vernünftiges" Netzteil ist schwierig zu finden, weil das nicht der normale Anwendungsfall für Netzteile ist.

Und einfach 4 Dioden und ein 1000V Kondensator ist auch nicht zu empfehlen ( Die Elektriker hier würden mich auf den elektrischen Stuhl schnallen, wenn ich sowas vorschlüge )

Ausserdem: 325V für 16*64 Led sind zuviel für einen MOSFET.

[Serenifly]

200V Logic Level FETs gibt es allerdings

Ein 48V Netzteil ist aber kein Problem

[Muecke]

wie meinst du das?

michael_x:
Wenn du für Probelicht statt eines Einzelblitz auf 1% PWM gehst, würde statt 12V 10 A auch 12V 1A oder so locker reichen.

Für mein Bild mit der Kamera benötige ich einen Blitz kein Stroboskop Licht.

[uwefed]

Was kann ich gegen das Nachleuchten tun?
das von mir angesprochene umpolen der Rest Spannung?

Wenn der Farbstoff nachleuchtet kannst Du gar nichts machen. Sobald die LED aus ist (kein Licht von der LED mehr kommt) braucht der Farbstoff noch x Zeit, daß er fertig nachgeleuchtet hat. Da ist es dann egal ob Du einfach den Strom abschaltest oder durch Umpolen die LED himmelst (LED haben sehr kleine max Reversspannungen im Bereich von ca 5V oberhalb denen sie wie eine Zenerdiode einen Durchbruch haben und viel Strom durchlassen Ohne Strombegrenzung brennen sie dann durch).

Die weißen LED sind nicht für Datenübertragung gedacht (schnelle Schaltzeiten) sondern für Beleuchtungszwecke. Da sind die Erfordenisse einfach anders.

Ich sehe den Vorschlag von Serenifly gut. Der MOSFET muß dann aber über eine Totempol-Ansteuerung geschaltet werden damit sowohl die Ladung des Gate als auch die Entladung des Gate schnell erfolgt. Ein Widerstand vor dem Gate ist kontraproduktiv. Mann kann zur Ansteuerung MOSFET-Treiber nehmen.

Grüße Uwe

[Serenifly]

Was auch nicht schadet ist etwas wählerischer beim FET zu sein und einen zu nehmen der eine möglichst geringe Gate-Kapizität hat. z.B. IRLU024 (18nC, 870pF). Vergleich IRLZ44: 66nC, 3000pF

[Muecke]

ich habe mal einen Plan gemacht, habe nur keinen Plan ob das so stimmt oder nicht.

und wo muss der Kondensator denn hin?
und kann ich 8 LED`s in reihe machen und dann 8 Strippen Parallel?
denn so könnte man das dann in Module aufbauen die man dann verbinden kann so ist das keine Starre wand dann sondern sie könnte auch etwas angepasst werden .-) in der Form.

oder ist das eine Schlechte Idee?

und ich muss alles parallel zusammen schalten? damit auch alle LED`s wirklich gleichzeitig ein schalten und ausschalten?

EDIT: habe den Plan vergessen anzuhängen