Hoe werken meerkleuren (wit/warmwit) leds?

Ik heb wat mini led spotjes besteld waarbij afhankelijk van de dimming de kleur van het licht veranderd van koel wit tot warm wit.
Nu vroeg ik me af, hoe werkt dit precies.
De driver die er bij zit is gemarkeerd met "Dimming LED Driver constant current" en "Mini-4-350T" van het merk AcTEC en heeft een output van 350mA en max 20V.
In het spotje zit één ledje, die duidelijk twee kleuren heeft, in het midden warm en aan de zijkant koeler.
Ik denk dat de driver het voltage regelt en als het voltage lager wordt, de koelere zijkant minder en minder ligt gaat geven.
Hoe wordt zoiets geregeld?

Eigenlijk de reden dat ik dat vraag: ik heb overal de Hue Ambiance spotjes zitten, waar de temperatuur van geregeld wordt.
Nu wil ik deze spotjes in een plank verwerken die maar 30mm dik is en Hue dus niet past.
Verschillende lichtkleuren storen mij enorm, maar het kunnen regelen vind ik wel heel prettig.
Ik heb wel eens een Hue Ambiance spotje open gehad, daar lijkt het ongeveer het zelfde te werken.
Er gaan slechts + en - vanaf het driver bordje naar de ledjes.
Bij de Hue spotjes is de helderheid en de temperatuur wel afzonderlijk te regelen.
Hoe zouden ze dat doen?

Edit:
Bedenk me ineens dat los van het voltage regelen en daarmee welke deel van het ledje aan staat, het misschien ook mogelijk is met PWM te dimmen.
Zouden ze dat zo doen?
Dan zou ik misschien de driver kunnen vervangen door iets waarmee ik het softwarematig kan regelen en dus dit zo goed mogelijk matchen met de kleur/helderheid van de Hue lampen.

[Bericht gewijzigd door tmdr op vrijdag 12 mei 2023 12:39:26 (13%)

Ha tmdr,

Je heb de LED gezien, wat heb je dan gezien zonder microscope ?
Meestal zijn er twee ( sets ) leds aanwezig 1 set koel wit en 1 set helder wit.
Deze worden door je dimmer aangestuurd PWM signaal verwacht ik verder zit er een kleuren sensor in en een microcontroller.
Dit lijkt veel maar je praat over ≈ 40 nm dus mijn vraag hoe goed heb je een en ander bestudeerd ?

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Dit heb ik met het blote oog gezien.
Ik ga af op de twee kleuren. Hoe een ledje precies werkt weet ik niet maar volgens mij zit die hier onder en geeft dat gele/oranje de kleur.

Een microcontroller zou kunnen.
Kan ‘m eens verder open schroeven natuurlijk.

Je begrijpt overigens dat ik er niet bijster veel verstand van heb.
Ik hobby af en toe alleen wat en wil graag meer leren.
Dit op een slimme manier aansturen (ivm alleen dimmen) lijkt me een leuk project om van te leren.

Edit:
Dit zit er onder:

Als de driver niet "speciaal voor deze led" is, dan regelt kennelijk de stroom de effectieve kleur.

Ik vermoed dat het gewoon een "gelukkige toevalligheid" is dat de warme leds iets eerder licht geven dan de koelere. Door ze dan parallel te zetten en doordat ze allemaal niet ideaal zijn, krijg je dit effect.

Als de driver WEL speciaal voor de leds is (zoals bij de Hue zou kunnen) dan kunnen ze de spanning vele malen per seconde omkeren en twee verschillende ledkleuren monteren.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Lucky Luke

Golden Member

Of er zit een (blauwe) ledchip in het midden onder het ‘oranje’ stuk. Een klein beetje stroom erdoor en hij verlicht alleen het oranje stuk, resultaat: warmwit licht. Meer stroom erdoor en de ledchip verlicht ook het gele deel, met als resultaat kouder wit licht.

Waarmee je dus een beetje het dim-effect van een gloeilamp nabootst: minder stroom is minder èn warmer gekleurd licht.

Eluke.nl | De mens onderscheid zich van (andere) dieren door o.a. complexe gereedschappen en bouwwerken te maken. Mens zijn is nerd zijn. Blijf Maken. (Of wordt, bijvoorbeeld, cultuurhistoricus)

Dit soort COB leds met een oranje streepje hebben een Dim-To-Warm effect, bij Philips DimTone genoemd. Deze techniek is ontwikkeld op verzoek van met name de hotelwereld. Men wilde wel overstappen naar LED maar vonden het dimmen niet 'gezellig' zoals dit bij de halogeenspotjes was. Het licht wordt alleen minder sterk en men miste het gezellige warm oranje licht van gloeidraden.

Als de COB led 100% brandt dan brandt alleen het buitenste lichtgele 2700K deel. Als de led wordt gedimd dan wordt het 2700K deel steeds minder fel en gaat tegelijk het binnenste 2200K deel 100% aan en dimt met een soort vertraging op het 2700K deel. Op deze manier krijg je een lichtbeleving wat min of meer op dat van een klassieke gloeidraad moet lijken. In dimstand meer sfeervol warm licht.

Dit in tegenstelling tot HUE lampen, hierin zitten RGB + CCT (correlated color temperature) LED's. De RGB LED's spreken voor zich en de CCT LEDS kunnen van ca. 2200-6500K wit-kleur licht veranderen.
Ik gok dat de HUE White Ambiance lampen daarom alleen CCT leds aan bord hebben.

Ha tmdr,

Ja dat dacht ik al dit is niet de LED die kan jij niet zien :D
Wat ik begrijp is het volgende als je de helderheid regelt dan blijft de kleur temperatuur het zelfde ?

Ik heb hier waar ik nu woon heel veel met LEDs gedaan, ik ben misschien wel de enige woning in Nederland die twee netten in gebruik heeft !
De verlichting laagspanning dus mijn LED lampen zijn 10 V en het normale 230 V wisselspannings net.....
Al mijn lampen kunnen 1,5 week dag en nacht aanstaan op 1 accu van 12 V 47 Ah :P
Ik kan met een zonnepaneel op het balkon mijn accu voor de verlichting laden.

Dus vertel even hoe jou LEDs werken minder helder maar constante kleur sfeer 3000°K in de heldere mode 7500°K

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Dit topic gaat over een soortgelijke led: https://www.circuitsonline.net/forum/view/160934

De datasheet van die betreffende led beschrijft hoe het werkt: https://www.tme.eu/Document/71209c57a9edbe15af3e7cdc3ac97e21/PASQ-17FV…

De lichtkleur/temperatuur is inderdaad afhankelijk van de stroom die door de led gestuurd wordt. Echter geen idee of dat ook met PWM gerealiseerd kan worden.

Wellicht speelt het zwarte vierkantje op de PCB van jouw led ook een belangrijke rol. Zou dat een weerstand zijn?

Bij jouw leds zijn de 2 kleuren ook individueel aan te sturen, te zien aan de C- en W- aansluiting. Bijvoorbeeld met een 2-kanaals (of 3 = RGB) common anode led driver.

[Bericht gewijzigd door ThaTweety op vrijdag 12 mei 2023 15:46:50 (14%)

A little knowledge is a dangerous thing.
Arco

Special Member

Al mijn lampen kunnen 1,5 week dag en nacht aanstaan op 1 accu van 12 V 47 Ah

Dan heb je zeker maar 1 lamp... ;)
Da's 2.24W, bijna iedere individuele ledlamp gebruikt al meer...

Als ze de ledvermogens/stroom voor warm en zeer warm wit goed afstemmen is het resultaat dat de lamp 'warmer' wordt als 'ie dimt.
(aan de kleur van de 'blob' te zien is warmwit iets van 2700-3200k, en zeer warmwit iets van 1800-2300k)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Ok ineens een hoop berichten met veel nuttige info.

Op 12 mei 2023 14:53:58 schreef rew:
Als de driver niet "speciaal voor deze led" is, dan regelt kennelijk de stroom de effectieve kleur.

Ik vermoed dat het gewoon een "gelukkige toevalligheid" is dat de warme leds iets eerder licht geven dan de koelere. Door ze dan parallel te zetten en doordat ze allemaal niet ideaal zijn, krijg je dit effect.

Als de driver WEL speciaal voor de leds is (zoals bij de Hue zou kunnen) dan kunnen ze de spanning vele malen per seconde omkeren en twee verschillende ledkleuren monteren.

Het is deze driver:
http://actec.com.cn/productinfo.aspx?ParentId=96&Id=319
Niets speciaals dus als ik het zo zie.

Op 12 mei 2023 15:20:08 schreef T-sec:
Dit soort COB leds met een oranje streepje hebben een Dim-To-Warm effect, bij Philips DimTone genoemd. Deze techniek is ontwikkeld op verzoek van met name de hotelwereld. Men wilde wel overstappen naar LED maar vonden het dimmen niet 'gezellig' zoals dit bij de halogeenspotjes was. Het licht wordt alleen minder sterk en men miste het gezellige warm oranje licht van gloeidraden.

Als de COB led 100% brandt dan brandt alleen het buitenste lichtgele 2700K deel. Als de led wordt gedimd dan wordt het 2700K deel steeds minder fel en gaat tegelijk het binnenste 2200K deel 100% aan en dimt met een soort vertraging op het 2700K deel. Op deze manier krijg je een lichtbeleving wat min of meer op dat van een klassieke gloeidraad moet lijken. In dimstand meer sfeervol warm licht.

Dit in tegenstelling tot HUE lampen, hierin zitten RGB + CCT (correlated color temperature) LED's. De RGB LED's spreken voor zich en de CCT LEDS kunnen van ca. 2200-6500K wit-kleur licht veranderen.
Ik gok dat de HUE White Ambiance lampen daarom alleen CCT leds aan bord hebben.

Ik heb de Hue Ambiance, waar dus alleen wit en warm wit in zit. RGB heb ik niet. Die zijn nóg duurder en zo'n show hoeft niet in huis.

Op 12 mei 2023 15:37:33 schreef ThaTweety:
Dit topic gaat over een soortgelijke led: https://www.circuitsonline.net/forum/view/160934

De datasheet van die betreffende led beschrijft hoe het werkt: https://www.tme.eu/Document/71209c57a9edbe15af3e7cdc3ac97e21/PASQ-17FV…

De lichtkleur/temperatuur is inderdaad afhankelijk van de stroom die door de led gestuurd wordt. Echter geen idee of dat ook met PWM gerealiseerd kan worden.

Wellicht speelt het zwarte vierkantje op de PCB van jouw led ook een belangrijke rol. Zou dat een weerstand zijn?

Bij jouw leds zijn de 2 kleuren ook individueel aan te sturen, te zien aan de C- en W- aansluiting. Bijvoorbeeld met een 2-kanaals (of 3 = RGB) common anode led driver.

Kijk! Dit is handige info.
Zeker als ik ze individueel aan kan sturen.
Hoe zou ik dat makkelijk kunnen testen?
De spotjes waren best prijzig (30 euro per stuk), dus een beetje er mee rommelen kan, maar liefst wil ik er geen opofferen.
Ik zou een labvoeding op 350mA CC in kunnen stellen en langzaam de spanning op kunnen voeren (tot wat in de datasheet staat als max)?
Zou ik ze ook los kunnen aansturen (dus dat C- alleen koel wit bedient en W+ alleen warm wit) zodat ik zelf kan mixen met de kleuren, door bijv. de trace naar het weerstandje door te snijden.
Ik zou het namelijk niet heel gek vinden als het idd werkt met een weerstandje.

Op 12 mei 2023 15:38:00 schreef Arco:
[...]
Dan heb je zeker maar 1 lamp... ;)
Da's 2.24W, bijna iedere individuele ledlamp gebruikt al meer...

Als ze de ledvermogens/stroom voor warm en zeer warm wit goed afstemmen is het resultaat dat de lamp 'warmer' wordt als 'ie dimt.
(aan de kleur van de 'blob' te zien is warmwit iets van 2700-3200k, en zeer warmwit iets van 1800-2300k)

Achter op staat idd 1800-2700K.

Op 12 mei 2023 16:01:34 schreef tmdr:
[...]
Ik zou een labvoeding op 350mA CC in kunnen stellen en langzaam de spanning op kunnen voeren (tot wat in de datasheet staat als max)?
[...]

Dat lijkt me een prima aanpak. De spanning wordt door de stroombegrenzing gelimiteerd, die wordt op een gegeven moment niet hoger.

Wanneer je de leds op deze manier individueel wil testen adviseer ik om de warme led niet meer dan 50 mA te geven.

De spanningsval over de weerstand(?) kan meer informatie verschaffen over de stroom die er normaalgesproken loopt.

A little knowledge is a dangerous thing.
Frederick E. Terman

Honourable Member

Op 12 mei 2023 12:11:02 schreef tmdr:
Ik denk dat de driver het voltage regelt en als het voltage lager wordt, de koelere zijkant minder en minder ligt gaat geven.

Verschillende lichtkleuren storen mij enorm, maar het kunnen regelen vind ik wel heel prettig.

Er is een YouTube filmpje van Technology Connections dat precies dat soort dingen behandelt:
https://www.youtube.com/watch?v=tbvVnOxb1AI&ab_channel=TechnologyC…

Normaal zou ik geen YT filmpjes aanraden, maar deze figuur vind ik zelf wel leuk om te zien en horen (een heel prettig en keurig Mid-Western accent).
Maar het is wel 20 minuten, dus alleen als je er tijd voor hebt. :)

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Ha Arco,

Een nulletje per set vergeten :+ 2 x 12 V 470Ah !
Totaal lampjes is 50 Watt dit komt neer op meer als 350 Watt normale verlichting !!!

Groet,
Henk.

Everything should be as simple as possible, but not simpler.

Op 12 mei 2023 16:15:02 schreef ThaTweety:
[...]
Dat lijkt me een prima aanpak. De spanning wordt door de stroombegrenzing gelimiteerd, die wordt op een gegeven moment niet hoger.

Wanneer je de leds op deze manier individueel wil testen adviseer ik om de warme led niet meer dan 50 mA te geven.

De spanningsval over de weerstand(?) kan meer informatie verschaffen over de stroom die er normaalgesproken loopt.

Hopelijk kan ik zo laag gaan.
Kan ik eventueel gewoon de weerstand meten?
Of geeft dat te weinig informatie?

Op 12 mei 2023 16:28:30 schreef Frederick E. Terman:
[...]
[...]
Er is een YouTube filmpje van Technology Connections dat precies dat soort dingen behandelt:
https://www.youtube.com/watch?v=tbvVnOxb1AI&ab_channel=TechnologyC…

Normaal zou ik geen YT filmpjes aanraden, maar deze figuur vind ik zelf wel leuk om te zien en horen (een heel prettig en keurig Mid-Western accent).
Maar het is wel 20 minuten, dus alleen als je er tijd voor hebt. :)

Toevallig heb ik dit filmpje (en al zijn andere filmpjes) gezien.
Hij is inderdaad leuk om te kijken.
Ik moet eerlijk zeggen dat het al een tijd geleden is en ik dacht dat dit specifiek over de Philips Dimtone lampen ging. Maar de werken is idd mogelijk het zelfde.
Ik hoop heel erg dat ik warm en koel wit onafhankelijk kan aansturen.
Dat biedt veel mogelijkheden icm een simpele microcontroller zoals een ESP.

Op 12 mei 2023 16:50:47 schreef tmdr:
[...]
Hopelijk kan ik zo laag gaan.
Kan ik eventueel gewoon de weerstand meten?
Of geeft dat te weinig informatie?
[...]

Alleen de weerstand meten geeft te weinig informatie, je moet ook meten wat de spanningsval over de weerstand is wanneer er 350 mA loopt. Aan de hand van die 2 waarden kun je berekenen welke stroom er door de warme led gaat. En dan weet je ook dat het restant van de 350 mA door de andere led loopt.

A little knowledge is a dangerous thing.
Kruimel

Golden Member

Op 12 mei 2023 15:37:33 schreef ThaTweety:
Dit topic gaat over een soortgelijke led: https://www.circuitsonline.net/forum/view/160934

De datasheet van die betreffende led beschrijft hoe het werkt: https://www.tme.eu/Document/71209c57a9edbe15af3e7cdc3ac97e21/PASQ-17FV…

De lichtkleur/temperatuur is inderdaad afhankelijk van de stroom die door de led gestuurd wordt. Echter geen idee of dat ook met PWM gerealiseerd kan worden.

Interessante ontwikkeling, helaas zal het een drama worden als deze LED's in de toekomst beginnen te haperen, want veel plezier om daarvoor over een paar jaar nog een vervanger voor te vinden...

Wellicht speelt het zwarte vierkantje op de PCB van jouw led ook een belangrijke rol. Zou dat een weerstand zijn?

Bij jouw leds zijn de 2 kleuren ook individueel aan te sturen, te zien aan de C- en W- aansluiting. Bijvoorbeeld met een 2-kanaals (of 3 = RGB) common anode led driver.

Dat heb je goed gezien, ik moest de foto opnieuw bekijken om dit te zien. Op zich gunstig dat de individuele kleuren hier toegankelijk zijn, dat was in dat andere topic volgens mij niet zo.

Op 12 mei 2023 16:28:30 schreef Frederick E. Terman:
[...]
[...]
Er is een YouTube filmpje van Technology Connections dat precies dat soort dingen behandelt:
https://www.youtube.com/watch?v=tbvVnOxb1AI&ab_channel=TechnologyC…

Normaal zou ik geen YT filmpjes aanraden, maar deze figuur vind ik zelf wel leuk om te zien en horen (een heel prettig en keurig Mid-Western accent).
Maar het is wel 20 minuten, dus alleen als je er tijd voor hebt. :)

+1

Het principe is eigenlijk heel simpel. Op de horizontale as in de grafiek staat de totale stroom vanuit de voeding.

Je kan dit inderdaad met PWM dimmen. Dan is het mogelijk om koel licht met lage intensiteit te maken. De duty cycle bepaalt dan de intensiteit, en de piekstroom bepaalt de kleurtemperatuur.

[Bericht gewijzigd door kojazz op zaterdag 13 mei 2023 21:02:06 (19%)

Precies! Dat dacht ik al!

Op 12 mei 2023 16:01:34 schreef tmdr:
Niets speciaals dus als ik het zo zie.

Jawel: Hij dimt door de stroom door de led afhankelijk te maken van de "stand" van de dimmer. Een "voeding" kan je normaliter niet zomaar dimmen en een CC led driver valt onder "voeding". Deze led driver is dus speciaal gemaakt om

* 1) Er tegen te kunnen dat er gedimd/schakelt wordt aan de ingang.
* 2) dan dus te meten wat de input "waarschijnlijk" aan dim-stand bedoelt.
* 3) op basis van die meting dan de lichtsterkte van de led in te stellen
* en 4) Dat niet te doen door de led te PWM-en, maar door de stroom analog te veranderen.

De LEDS dimmen door te PWMen gaat dus niet werken. Dwz, je kan door dat WEL te doen kiezen voor MINDER maar KOEL licht.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/
Arco

Special Member

De LEDS dimmen door te PWMen gaat dus niet werken. Dwz, je kan door dat WEL te doen kiezen voor MINDER maar KOEL licht.

Dimmen en kleurverandering gebeurt doordat de verhouding van de stroom door beide leds t.o.v. elkaar veranndert.
Koel wit licht geeft de led nooit: de koelste stand is warmwit... (2700k) en bij dimmen wordt het zeer warmwit (tot 1800k)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Ik heb net even kunnen meten. Het voltage over het weerstandje is 2.61V. Hoe en wat kan ik dan berekenen (zou de formule en uitleg ook graag willen weten).

Wat betreft het PMW dimmen: ik zou de driver er dan tussen uit halen. Maar ik denk dat beide kleuren afzonderlijk aansturen meer mogelijkheden voor mij geeft. In de software kan ik dat combineren tot een temperatuur instelling en die tweaken tot ik de andere spots match.

Even vooruitdenkend voor de volgende stap, wat zou nodig zijn om CC beide kleuren apart te dimmen dmv een microcontroller?

Arco

Special Member

Je kunt de twee leds gewoon apart aansturen.
Dimmen zal nu niet met PWM gaan, maar met een fase-afsnijdings dimmer...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Re: formules:

1 led heeft de formule: I = C * e U * kT/q kT/q T is de temperatuur (in K), k de bolzman constante en q de lading van een elektron. Dat hele zooitje komt op ongeveer 1/(0.025V) uit (bij kamertemperatuur. .

Die "C" is een constante (geen condensator). Die is zodanig klein (als ik het zo uitreken kom ik op .8*10^-56) dat die I rond normale getallen uitkomt bij U=3V.

Als je de U als functie van de I wil uitrekenen moet je de formule wat omwerken. Je krijgt dan een LOG in de formule.

De weerstand kent de relatie U = I * R. En hiermee heb je genoeg om de grafiekjes van kojazz uit te rekenen.

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Even vooruitdenkend voor de volgende stap, wat zou nodig zijn om CC beide kleuren apart te dimmen dmv een microcontroller?

Ten eerste moet je je realiseren dat het niet mogelijk is om warm wit feller te laten schijnen dan normaal.

Ten tweede moet je nu dus de piekstroom regelen en een aan/uit tijd verhouding instellen. Dat zou je bijvoorbeeld met bijgevoegd circuitje kunnen proberen. De driver gaat dus weg, en je gaat vanuit een spanningsbron voeden.

Schema is niet gegarandeerd foutvrij ;-)

In het geval dat ik beide kleuren onafhankelijk ga aansturen lijkt het me toch dat dat makkelijker kan? Dan zou de trace tussen het weerstandje doorgehaald kunnen worden.

Warm wit feller dan normaal hoeft voor mij niet. Het gaat me vooral om het afzonderlijk kunnen regelen van de kleuren. Dan heb ik alle mogelijkheden in software.

Ik moet eerlijk zeggen dat ik nog niet zo goed begrijp wat het hele CC principe betekent in dit geval. Is dat puur hoe de dimmer werkt icm de twee kleuren + weerstandje? Als ik beide kleuren onafhankelijk regel, heb ik daar dan nog wat mee te maken? Of ben ik simpelweg dan een ledje aan het aansturen met een PMW signaal (zoals normaal)? Met een mosfet of TIP120 bijv?

Arco

Special Member

Leds met CV hebben een ingebouwde stroombegrenzing in een of andere vorm en verwachten een vaste spanning.
Leds met CC hebben dat niet en moet je dat dus extern doen; de leds verwachte een constante stroom.

Zonder enige vorm van stroombegrenzing ploffen leds kapot als de aangeboden spanning boven hun brandspanning komt...

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard-, firm-, en software ontwikkeling: www.arcovox.com