Knipperende led lampen op camerabeeld

Vaak zie je dat ledlampen van auto's en verkeerslichten knipperen wanneer je het op beeld vastlegt.
Dit moet komen omdat de LED's ge-PWM't worden. Maar waarom? Je kan toch niet een LED die op 3V werkt PWM'en met 12V om zo tot 3V te komen? De gemiddelde spanning mag dan 3V zijn maar in de ON state krijgt de LED alsnog 12V wat me niet goed lijkt voor de levensduur?
Ik dacht dat dit alleen met converters kon, maar dan zit er een condensator op de uitgang en zou hij niet moeten knipperen?
En waarom het bij verkeerslichten gebeurt snap ik al helemaal niet, als ze gedimt zouden moeten worden, waarom laten ze de LED's dan sowieso niet al op een lagere spanning werken?

Hoe zit dit precies?

Dat pwm sturen bespaart enorm veel energie, de ledjes branden immers maar een deel van de tijd.
Denk aan die kerstlampjes op batterijen, die kunnen uren en uren branden, zonder pwm zouden de batterijtjes zo vacuum zijn.

Maar (onder andere voor mij) heeft het ook een groot nadeel.
Ik ben heel gevoelig voor knipperend licht en zie het letterlijk, vooral bij snel heen en weer kijken.
Dat is enorm vermoeiend en irriteert heel erg.

Een LED met een brandspanning van 3V krijgt in PWM-bedrijf gewoon een stroombegrensde 3V maar dan maar een gedeelte van de tijd.

Een LED heeft een stroom nodig, geen vaste spanning. Die stroom zorgt voor een spanningsval over de LED. Het product heet 'vermogen'. En dat is ook meteen de beperkende factor wegens opwarming.
Door nu te PWMen kun je het vermogen ook regelen. En dat gaat goed als de frequentie hoog genoeg is zodat de warmtecapaciteit van de LED een (grote) rol speelt.
Als je de stroom verdubbelt, dan zal de spanning min of meer gelijk blijven (immers, het is een diode in geleiding). Het vermogen zal dus ook min of meer verdubbelen. Doe je dat de helft van de tijd, dan halveer je het dubbele vermogen. En ben je dus terug waar je begon.

Het kunstje zal wel zijn: 'aan' zetten en als de stroom een bepaalde waarde bereikt 'uit' zetten. Dat is een soort van PWM. En ja, het knippert.

Net als revado zie ik dat ook vaak en het is bloed irritant.
Gloeilampen hebben daar veel minder last van door de warmtecapaciteit van de gloeidraad. TL heeft het probleem ook, maar afhankelijk van hoe lang dat witte poeder aan de binnenkant na 'gloeit', valt het meer of minder op.

De PWM frequentie dient voldoende hoog te zijn. Die werd vaak verkeerd gekozen. Wordt nog steeds wel verkeerd gekozen, maar naar mijn indruk minder vaak.

Er wordt bij mijn weten niet ge-PWM'd totdat een bepaalde stroomwaarde bereikt wordt. Dat zijn twee losstaande functies van de vaak gebruikte driver IC's. Je stelt het vermogen in met een weerstand, en vervolgens bepaal je de PWM-periode met een externe ingang van dat IC.

Op zondag 30 november 2025 11:51:58 schreef Profane199:
Vaak zie je dat ledlampen van auto's en verkeerslichten knipperen wanneer je het op beeld vastlegt.
Dit moet komen omdat de LED's ge-PWM't worden. Maar waarom?

Het knipperen wordt veroorzaakt door pwm van de lichten tesamen met de framerate van de (digitale) camera.
(die lopen niet gelijk, waardoor er soms een frame wordt 'geschoten' als het licht net uit is.)

Je zou de lichten lineair kunnen regelen, maar dat kost veel meer energie.
(pwm is aan of uit dus weinig verspilling)

Ik vind ook bijv. de ge-pwm'de achterlichten van sommige auto's ook heel irritant.
(als je je hoofd beweegt zie je een hele streep aan beeldjes)

Er wordt bij mijn weten niet ge-PWM'd totdat een bepaalde stroomwaarde bereikt wordt. Dat zijn twee losstaande functies van de vaak gebruikte driver IC's. Je stelt het vermogen in met een weerstand, en vervolgens bepaal je de PWM-periode met een externe ingang van dat IC.

Het is vaak wel de manier waarop 'current mode' (dat is een LED driver tenslotte) vaak werkt. Afhankelijk van de 'luxe' met wat filtering (of niet).
Zolang de tijd tot 'cut-off' binnen een periode valt van de gewenste frequentie, kun je de frequentie natuurlijk onafhankelijk van de stroom houden, logisch.

Ik dacht dat dit alleen met converters kon, maar dan zit er een condensator op de uitgang en zou hij niet moeten knipperen?

Die condensator is in principe niet nodig voor een converter, en wordt dan ook vaak weggelaten. Dus dan krijg je wel de efficiëntie van een converter, maar ook een pulserende led.

En led lampen op netspanning pulseren gewoon mee met de 50Hz, maar dan meestal wel met dubbelzijdige gelijkrichting, dus 100Hz pulsen. En zeker met een normale phase-dimmer krijg je dan een 100Hz knipperlicht. (met soms nog een 50kHz modulatie).

Voor autoverlichting zou ik wel veel hogere frequenties verwachten, en dan zou je er toch veel minder last van moeten hebben.

Hierbij een voorbeeldje van een regelaar zoals die veel in 230VAC bouwlampen zit. Dat is een lineaire regelaar die steeds een extra string bij-schakelt naarmate de spanning stijgt, dus dat is ook een 100Hz knipperlicht.

En dit is het schema van een CC-mode led converter, voorbeeldje uit de datasheet. Zoals je ziet is er hier geen condensator in het converter circuit.

Twee willekeurige datasheets van een standaard 20mA led op 2V geven respectievelijke piekstroom van 100mA voor 10ms of 1A 10µs dutycycle 0,3%

Ik vernam ooit van een LED onderzoeker dat ze zeer lange brandtijd halen op deze manier. Een lage voorschakelweerstand of de maximum output van een IC of tor is dan genoeg.

Camera opname knipper interferentie verschilfrequentie van een knipperend lichtgevend object = |1/(Camera shutterspeed) - frequentie van het knipperend lichtgevend object|.

Ons oog/hersenen is een trage integrator en middeld de LED PWM frequentie uit tot een bepaald lichtnivo. Een camera is een snelle integrator (afhankelijk van de shutterspeed) en neemt de LED PWM frequentie waar en neemt deze op als een verschilfrequentie in het beeld.

Denk ook aan het fenomeen van de terugdraaiende spaken van een snel vooruit begwegende huifkar in speelfilms.
De spaken lijken terug te draaien maar de huifkar gaat gewoon vooruit.

[Bericht gewijzigd door Bobosje op (17%)]

Op zondag 30 november 2025 14:10:41 schreef deKees:
En dit is het schema van een CC-mode led converter, voorbeeldje uit de datasheet. Zoals je ziet is er hier geen condensator in het converter circuit.

[bijlage]

Die condensator is ook niet nodig, de stoom door de LED is een driehoekvormige stroom bij zo'n schakelend voedings-circuit.
De lichtstroom van de LED hier zou niet "hard"onderbroken moeten zijn maar flucturen tussen 2 uitersten.

De led knippert wel op 100Hz als de waarde van C1 en C2 te klein is of als C1 en C2 niet aanwezig zijn.

Een LED met een brandspanning van 3V krijgt in PWM-bedrijf gewoon een stroombegrensde 3V maar dan maar een gedeelte van de tijd.

Maar dus wel een stroombegrensde (bijvoorbeeld 300mA) PWM?

En dit is het schema van een CC-mode led converter, voorbeeldje uit de datasheet. Zoals je ziet is er hier geen condensator in het converter circuit.

Die spoel in dit schema begrenst dan toch alsware de stroom?

Ik bedoel; zou ik met een 555 een pwm signaal kunnen maken met een voedingsspanning van 12V en zo een ledje met een doorlaatspanning van 3V kunnen laten branden? Met PWM is Vrms als ik me het goed herinner de wortel van de dutycyle maal de spanning. Dus bij 12V zou je een duty cyle nodig hebben van 6,25% om 3V effectief te krijgen.
Ik was altijd in de veronderstelling dat dit niet kon bij een led omdat er in die 6,25% van de tijd wel gewoon de volle stroom loopt...?

Inderdaad, dat kan niet bij een LED. Ook in PWM mode, stuur je hem altijd met stroom.

Oke, maar dan mijn volgende vraag. Waarom dan niet direct een lagere constante stroom als de leds niet voluit moeten branden? Bij kerstverlichting of ledstrips etc snap ik dat je deze wil dimmen, voor sfeer etc. Maar een verkeerslicht bijvoorbeeld... wordt deze dan ook gedimd? Waarom niet gewoon afgeregeld op een lagere stroom? En waarom bij een auto?

Ik denk, maar weet dat niet zeker, omdat met pwm de groepen leeds om en om, of in meerdere groepen om en om kunnen branden.
Dan heb je toch veel licht doordat de leds even vol licht geven , alleen korter en om en om wat in totaal toch helder is.

Met PWM kan je ook stoplichten en achterlichten integreren in 1 stel leds. Zowat hetzelfde als bij gewone lampen met een 5W en 21W draad. Bij alleen achterlicht gebruik je een langere off tijd. Bij remlicht een kortere. Bij beiden kan het nog wat korter.

De PWM frequentie is volgens mij vrij laag. Bij bijvoorbeeld 1kHz zou je het knipperen nooit mogen zien. Onder 100Hz wordt het duidelijker.

Wat verkeerslichten betreft, die hebben mogelijk een dag en een nacht stand. 's nachts komen ze met minder vermogen toe. Onze rivierseinen hebben 3 standen. Dag en nacht, die gestuurd worden met licht sensoren en een mist stand die we kunnen selecteren. Dan brand het riviersein met vol vermogen. Maar dan is het zonder mist vanop >3km zichtbaar. Als de schippers dan in de buurt komen worden ze letterlijk verblind door het felle groen.

[Bericht gewijzigd door buckfast_beekeeper op (36%)]

Op zondag 30 november 2025 18:27:42 schreef ohm pi:
De led knippert wel op 100Hz als de waarde van C1 en C2 te klein is of als C1 en C2 niet aanwezig zijn.

Dan doet de schakeling het waarschijnlijk helemaal niet meer.

Normaal schakelt dat IC ergens tussen 25 en 200 kHz, dat zie je echt niet meer.

Laten we voor het gemak de voeding op 12V zetten, en een led van 2.5V doorlaatspanning.

Zodra Q1 inschakelt valt er 2.5V over de led en 9.5 Volt over de spoel. Dan begint de stroom te lopen en neemt langzaam toe vanaf 0. Die stroom loopt ook door R2, dus de spanning over R2 neemt toe met de stroom.

Bij 250 mV over R2 schakelt de controller de Mosfet uit. Maar dan loopt er nog stroom door de spoel, dus de spanning over de spoel draait om en er blijft nog even stroom lopen door de spoel, D2 en de LED. De led spanning blijft daarbij 2.5 Volt. Na een tijdje is de spoel leeg en dan valt de stroom weg en gaat de led uit.

Dat herhaalt zich dan in een vaste frequentie die je mbv R1 kunt instellen.

Het kan zijn dat de Fet weer wordt ingeschakeld voordat de spoel helemaal leeg is, afhankelijk van de DC spanning, de waarde van de spoel en de frequentie. Maar dan nog is de stroom door de led driehoekvormig, en dus pulseert ook het licht driehoekvormig.

Dankzij de zelf-induktie van de spoel kun je hier de stroom regelen mbv PWM. Zonder spoel zou je direkt 12V over de led forceren, en dan gaat er van alles stuk.

En bij deze regelaar op AC kan het zomaar gebeuren dat de voedingsspanning wegvalt in de nul-doorgangen van de netspanning. De controller blijft dan functioneren door de buffercondensator C3.

Bedankt voor de uitleg.

Dit zijn zo maar 2 voorbeelden. Er worden nogal veel varianten gebruikt.

Ik heb hier bijv ook een 5W led lamp die werkt met een seriecondensator.

Dat is een string van 9 LEDs (samen 25V), in een brugcel, en dan een condensator van 1uF naar de 230VAC. Werkt perfect, al is ook dat een 100Hz knipperlicht.

Op zondag 30 november 2025 21:19:29 schreef buckfast_beekeeper:
Wat verkeerslichten betreft, die hebben mogelijk een dag en een nacht stand.

Niet mogelijk, maar zeker. Verkeerslichten moeten overdag veel licht geven om tegen het daglicht voldoende zichtbaar te zijn. 's nachts moeten ze gedimd worden omdat ze anders verblinden.
Hetzelfde geldt voor seinen langs de spoorbaan, die worden 's nachts ook gedimd als ze met leds zijn uitgerust.

Op zondag 30 november 2025 21:44:05 schreef deKees:
[bijlage]
En bij deze regelaar op AC kan het zomaar gebeuren dat de voedingsspanning wegvalt in de nul-doorgangen van de netspanning. De controller blijft dan functioneren door de buffercondensator C3.

De controller wel, want Vdd is ca 7,5V. De leds niet, als er een voldoende aantal in serie staan.

Klopt, de leds doen het dan even niet tijdens de nul-doorgangen. Dus dan krijg je weer een 100Hz knipperlicht.

Dat kun je dan oplossen met buffercondensatoren C1 en C2, maar dat kost geld en inbouw-ruimte.