RGB - LED-Scheinwerfer
Um mit einem LED-Scheinwerfer verschiedene Farben mischen zu können benötigt man die Grundfarben in verschiedenen stärken. Es gibt mehrere Farbsysteme, bei meinem Scheinwerfer verwende ich RGB was soviel bedeutet wie Rot-Grün-Blau.
Mit diesen 3 Grundfarben kann man alle gewünschten Farben erzeugen indem man jeden Farbkanal verschieden stark einschaltet. Diese Leistungs- oder Intensitätseinstellung wurde von mir mittels PWM (Puls-Weiten-Modulation) erreicht. Jeder einzelne Farbkanal hat dabei verschieden lange Ein- und Aus-Zeiten was bei einer sehr schnellen Taktung zu einer Helligkeitseinstellung führt. Es muss sich dabei um eine schnelle Taktung handeln, da man ansonsten ein flackern mit den Augen feststellen könnte (ähnlich Fernseher mit geringer Bildwiederholfrequenz).
Im rechten Bild kann man den Scheinwerfer von hinten sehen. Im oberen Bereich sieht man die Steuerplatine auf der der Mikrokontroller und die gesamte Leistungselektronik sitzt.
Diese Leistungselektronik und die LED's sind mit einem kaum zu übersehbaren Kühlkörpern verbunden weil die Abwärme der Bauteile sehr groß werden kann. Am meisten Wärme geht natürlich von den PowerLED's aus. Durch die Puls-Weiten-Modulation wird kaum Leistung an den verwendeten MOSFET's verbraten und diese sind nur prophylaktisch auch am Kühlkörper montiert.
Durch das verwendete Passivkühlkonzept ist die Vollbeanspruchung des Scheinwerfers etwas eingeschränkt wenn man den Luftzirkulationsfluss durch falsche Ausstellungsposition unterbindet. Daher ist bei der nächsten Version ein aktives Kühlkonzept und eine Temperaturüberwachung angestrebt.
Weißes Licht
Im Bild rechts unten sieht man ein angeschlossenes Kabel. Es handelt sich hierbei um ein DMX-512 Lichtsteuerkabel mit dem man die gewünschten Farben einstellen kann. DMX ist ein Standard in der Lichttechnik und man kann diesen LED-Scheinwerfer daher mit jedem beliebigen Lichtmischpult welches DMX fähig ist ansteuern.
Die Helligkeitsauflösung liegt bei DMX bei 8-Bit pro Kanal, es kann jedoch auch eine höhere Auflösung pro Farbkanal benutzt werden wenn man mehrere DMX-Kanäle zu einem Farbkanal kombiniert. Dies wurde bei dieser Entwicklung jedoch nicht gemacht.
Man kann weiters im Bild erkennen, dass die mit dem Mischpult gemischte Farbe schon ganz grob annähernd einem Weiß entspricht. Mit diesem Scheinwerfer ist jedoch kein perfektes Weiß möglich weil man dazu ein nahezu konstantes Frequenzspektrum im sichtbaren Lichtbereich benötigen würde. Dieses Spektrum kann aber mit den 3 Frequenzbereichen (Rot, Grün, Blau) nicht vollständig abgedeckt werden.
Es wurde für diesen Scheinwerfer auch ein Linsenaufsatz entwickelt der das Licht von jeder einzelnen LED bündelt. Ansonsten könnte man eigentlich bei diesem Projekt wenn man Lichttechnisch korrekt sein will gar nicht von einem Scheinwerfer sprechen, sondern man müsste ohne den Linsenaufsatz eigentlich Fluter zu dem Gerät sagen.
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