PWMHelligkeitssteuerung

PWMHelligkeitssteuerung ist eine Methode zur Regelung der Lichtintensität, bei der die Helligkeit durch Pulsweitenmodulation (PWM) eines festen Spannungs- oder Stromsignals erzeugt wird. Dabei wird ein Trägersignal mit konstanter Frequenz verwendet, dessen Ein-Zustand einen bestimmten Anteil der Zeitspanne einnimmt. Dieser Anteil wird als Duty Cycle bezeichnet und liegt zwischen 0 % und 100 %. Die durchschnittliche Lichtausbeute entspricht dem Duty Cycle, wobei höhere Einschaltdauern zu stärkerer Helligkeit führen.

Grundprinzip ist das schnelle Ein- und Ausschalten eines Treibers oder Transistors. Da das Licht schnell ein- und ausgeschaltet wird, bleibt die Farbe des Lichtquellen meist stabil, während die empfunden Helligkeit durch den Anteil der eingeschalteten Zeit beeinflusst wird. Die menschliche Wahrnehmung des Lichtreizes ist jedoch nicht linear, weshalb Gamma-Korrekturen oder Anpassungen oft sinnvoll sind, um eine natürliche Dimmwirkung zu erzielen.

Anwendungen und Implementierung finden sich vor allem in LED-Systemen wie LED-Streifen, Smartphone-Displays, Hintergrundbeleuchtungen und allgemeiner LED-Dimmung. PWM wird in Treibern oder Mikrocontrollern umgesetzt; häufig werden MOSFETs als Schalter verwendet. Die PWM-Frequenz liegt oft im Bereich von einigen Kilohertz bis zu mehreren zehn Kilohertz, um Flimmern zu vermeiden und akustische Probleme zu minimieren.

Zu beachten sind Indikatoren wie Flickerempfindlichkeit bei niedrigen Frequenzen, Farbstabilität bei mehrfarbigen LEDs und Effizienz. Für Gleichstrom-LED-Systeme liefert PWM eine effiziente Dimmung, ohne die LED-Ströme stark zu verändern. In konventionellen Glühlampen ist PWM weniger geeignet, da deren Lichtausbeute langsamer Reaktionszeiten und thermischer Trägheit unterliegt.