LED Leuchtmittel flackert durch Rundsteuersignale...

[Hanno Foest]

Hi,

ich hab hier ein paar Lumitronix Downlights:

https://www.leds.de/collections/led-lampen-leuchtmittel/products/lumitronix-gu5-3-downlight-warmweiss-lumitronix-gu5-3-downlight-warmweiss-4260127450171-led-lampen-leuchtmittel-70983

Die gibt es auch 2€ teurer mit G4 Stiftsockel - keine Ahnung, woher der
Preisunterschied kommt, es ist die gleiche Elektronik. Aber das nur
nebenher.

Die Dinger sind eigentlich ganz tauglich, und machen in
Ikea-Schreibtischlampen mit Trafo im Fuß für meinen Bedarf ausreichend
Licht von brauchbarer Qualität. Restwelligkeit ist etwas mau, aber wenn
man noch mal 100 uF nachwirft, gibt es auch keine Stroboeffekte mehr.

Nur ist es jetzt leider so, daß die \"weiterentwickelte Version mit
Überhitzungsschutz\" hin und wieder ein paar Sekunden flackert (die
vorher tat das nicht). Ich dachte eigentlich, die Elektronik würde
spinnen, aber als ich mal zwei gleichzeitig im Blickfeld hatte, sah ich,
daß die synchron flackerten. Das mußte also eine gemeinsame Ursache
haben, und da kam nur das Stromnetz in Frage. Rundsteuersignale waren
naheliegend, also hab ich mal auf die Schnelle gemessen: An den
Mikrofoneingang des Rechners ca. 1m Draht um Brumm aufzufangen, und dann
gqrx angeschmissen. Ergebnis:

https://www.tigress.com/hurga/rundsteuersignale.png

Jede Linie sind 50 Hz, die roten sind die Grundschwingung und die gelben
die Oberwellen. Zählt man die ab, kommt man für die Klötzchen der
Rundsteuersignale auf Pi mal Daumen 220 Hz. RWE in Essen sendet mit
216,7 Hz, paßt. Und die Lampe flackert im Takt. Nicht schlimm, aber
genug, daß es wahrnehmbar ist und mich halt stört.

Die Schaltung ist im Wesentlichen eine Standardschaltung mit dem HV9918:

https://ww1.microchip.com/downloads/aemDocuments/documents/APID/ProductDocuments/DataSheets/HV9918-Hysteretic-Buck-High-Brightness-LED-Driver-with-High-Side-Current-Sensing-Data-Sheet-20005722A.pdf

https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/hv9918db1.pdf

C4, C5, C6 haben jeweils 1 uF, R2 hat 10 k. DIM hängt an VDD. Einen NTC
gibt es nicht, man verläßt sich auf den Übertemperaturschutz des IC. Die
Stromversorgung kommt über einen Brückengleichrichter rein, gesiebt wird
mit 47 uF Tantal, plus einen zweiten, kleineren Keramikkondensator
direkt am IC. Lötet man noch mal 100 uF über den Tantal, sieht man auch
keine Stroboskop-Artefakte mehr, wenn man mit der Hand unter der Lampe
wedelt.

(Ich hatte hier erst ein Foto verlinkt, aber das von der leds.de
Webseite oben ist besser)

Und jetzt halt die Frage... wie zum Geier schaffen es die
Rundsteuersignale, den IC aus dem Tritt zu bringen, so daß er
wahrnehmbar flackert? Ich hätt ja gesagt, das schlägt durch die zu
knappe Filterung durch, aber die extra 100 uF bringen diesbezüglich
keinen Unterschied. Und wenn die augenscheinlich die 50 Hz brauchbar
wegbügeln können, dann die 216 Hz vom Rundsteuersignal doch sicher auch.
Oder?

Gemessen hab ich noch nicht, oder versucht, den Effekt in einem
Testaufbau zu reproduzieren. Aber vielleicht hat ja auch so jemand eine
tolle Idee, wie man das Problem wegbekommt.

Wobei ich zugeben muß, daß mich das Problem nicht mehr *so* sehr stört,
nachdem ich weiß, was es verursacht. Irgendwie zufällig spinnende
Elektronik ist mir wesentlich unsympathischer als welche, wo ich weiß,
warum sie das tut. Auch, wenn ich es gerne anders hätte.

Hanno

--
The modern conservative is engaged in one of man\'s oldest exercises in
moral philosophy; that is, the search for a superior moral justification
for selfishness.
- John Kenneth Galbraith

 

[Rolf Bombach]

Hanno Foest schrieb:

Nur ist es jetzt leider so, daß die \"weiterentwickelte Version mit Überhitzungsschutz\" hin und wieder ein paar Sekunden flackert (die vorher tat das nicht). Ich dachte eigentlich, die Elektronik
würde spinnen, aber als ich mal zwei gleichzeitig im Blickfeld hatte, sah ich, daß die synchron flackerten. Das mußte also eine gemeinsame Ursache haben, und da kam nur das Stromnetz in Frage.
Rundsteuersignale waren naheliegend, also hab ich mal auf die Schnelle gemessen: An den Mikrofoneingang des Rechners ca. 1m Draht um Brumm aufzufangen, und dann gqrx angeschmissen. Ergebnis:
...

https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/hv9918db1.pdf

C4, C5, C6 haben jeweils 1 uF, R2 hat 10 k. DIM hängt an VDD. Einen NTC gibt es nicht, man verläßt sich auf den Übertemperaturschutz des IC. Die Stromversorgung kommt über einen Brückengleichrichter
rein, gesiebt wird mit 47 uF Tantal, plus einen zweiten, kleineren Keramikkondensator direkt am IC. Lötet man noch mal 100 uF über den Tantal, sieht man auch keine Stroboskop-Artefakte mehr, wenn man
mit der Hand unter der Lampe wedelt.

Das ist verdächtig. Der HV9918 sollte das ausbügeln. Ich würde zwei
Sachen testen:
- Die Spannung am (erweiterten) Ladeelko. Säuft die wirklich nicht
unter das Minimum ab? Was passiert, wenn das Rundsteuersignal kommt?
- Spannung versus LED-Helligkeit der Lampe testen. Der IC sollte das
regeln, vielleicht hat ein Entwickler was zu gut gemeint, und die
Spannung auch als Dim-Signal verwendet. Die Lampe hätte nicht
flimmern sollen.

Ich hab da ein ganz mieses Gefühl[tm].

Und jetzt halt die Frage... wie zum Geier schaffen es die Rundsteuersignale, den IC aus dem Tritt zu bringen, so daß er wahrnehmbar flackert? Ich hätt ja gesagt, das schlägt durch die zu knappe
Filterung durch, aber die extra 100 uF bringen diesbezüglich keinen Unterschied. Und wenn die augenscheinlich die 50 Hz brauchbar wegbügeln können, dann die 216 Hz vom Rundsteuersignal doch sicher
auch. Oder?

Kaum hat man die Wirkungsweise gefunden, patscht man sich an die Stirn...

Gemessen hab ich noch nicht, oder versucht, den Effekt in einem Testaufbau zu reproduzieren. Aber vielleicht hat ja auch so jemand eine tolle Idee, wie man das Problem wegbekommt.

Wobei ich zugeben muß, daß mich das Problem nicht mehr *so* sehr stört, nachdem ich weiß, was es verursacht. Irgendwie zufällig spinnende Elektronik ist mir wesentlich unsympathischer als welche, wo
ich weiß, warum sie das tut. Auch, wenn ich es gerne anders hätte.

Das ist so. Am besten ist es eigentlich, wenn der Tantalelko gleich explodiert
statt jahrelang erratisch seinen Sperrstrom zu ändern.

Ich hab gelegentlich Ärger mit Rundsteuersignalen und LED. Das aber
bei 230 V-Lampen. Meist billiger Art, also Kondensatornetzteil. Erkennbar
an rund 100% Modulation, AKA Geflimmer, mit 100 Hz und steiler Zunahme
der Helligkeit mit der Spannung. Rundsteuerung hier hat 1063 Hz oder
so was krummes. EGLO etwa. Stark auch bei \"Flutlichtern\", bei denen
die PFC via stufenweises Einschalten von mehr LEDs erfolgt. Die flimmern
dann stark. Dimmbare muss ich noch untersuchen, da gibt es auch schräge
Vögel. Etwa die vom Tedi-Wühltisch, welche das Dimmsignal auch irgendwie
aus der Spannung ableiten und nicht aus dem PWM-Taktverhältnis des
Dimmers. Nunja, scheint ohne Elektronik zu sein...

Im Moment \"sehe\" ich das Takten des Bügeleisens...

--
mfg Rolf Bombach