Hallo, ich habe mich durch die Menge der LED-Matrix Beiträge durchgekämpft und bin zu einer Schaltung gekommen, bei der ich denke, dass sie funktionieren könnte. Wobei ich durch die große Menge der Beiträge und meiner Unerfahrenheit in großere Mengen LEDs schalten (BC337, MOSFET, PowerMosfet, HighSide Treiber, spezieller IC...) und besonders den auf den Punkt gebrachten, meistens wahrscheinlich gerechtfertigten, auf Tutorials und Datenblättern verweisenden, humorvollen, manchmal gar ironischen Kommentaren schon etwas verunsichert bin, ob ich denn überhaupt die xte LED-Matrix-Schaltung posten sollte. Nun denn. Die Frage ist also, ob die Schaltung im Anhang so funktioniert, um ein 8x8-Matrixmodul anzusteuern (mit einem Atmega8 der die beiden Schieberegister ansteuert), mit 1:8 Zeilenmultiplex. Für die Widerstände habe ich an 20 Ohm bei 5V Versorgungsspannung gedacht (2V Abfall über den LEDs). Das scheint mir sehr wenig und ist auch der Punkt wo ich mir am unsichersten bin. Doch MOSFET? Die Zusatzfrage wäre, ob es auch möglich ist mit dieser Schaltung eine PWM zu benutzen. Wäre eine tolle Möglichkeit sich in dieses Gebiet einzuarbeiten und die Theorie aus Tutorial und Beiträgen in Licht umzusetzen. Ich bin offen für jeden Kommentar, ihr dürft mich auch auf die Schippe nehmen, falls der Schaltplan so unnütz ist, dass ihr euch über die Zeit ärgert ihn euch angeguckt zu haben bzw. dies hier zu lesen. Falls der okay ist, würde mich das natürlich auch freuen. Also, vielen Dank für das darüber gucken und vielen Dank für das hochinteressante Forum und deren Teilhabenden Klaus
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Hallo, wenn du 8 fach multiplext und den 8 fachen Strom durch die LED schicken willst dann achte darauf das diese das auch aushalten. Die Flusspannung der LED steigt bei solch hohen Strömen auch enorm an! bezüglich PWM... Rechne dir mal die PWM Frequenz aus die du bei 50Hz 8 fach multiplexing und 8 bit PWM brauchst ;) evlt noch Widerstände und Dioden in den Basiszweig, Widerstände zur Strombegrenzung und Dioden zur erhöhung der Schaltfrequenz
> ich habe mich durch die Menge der LED-Matrix Beiträge durchgekämpft Wohl nicht aufmerksam genug. Nehmen wir an, die LEDs brauchen 20mA. Da sie nur 1/8 der Zeit leucten 160mA (das schafft der ULN2803) Davon 8 in einer Reihe 1.25A. Killt den BC337. An dessen Stelle wäre eh ein PNP-Transistor mit Basis-Vorwiderstand besser. Selbst so einer braucht aber 125mA Basisstrom, also kein HCMOS-Ausgang sondern auch ULN2803. Statt der beiden ULN2803 hinter 74HC595 könntest du dann TPIC6B595 nehmen. Falls du weisse/blaue LEDs verwendest, haben deine Widerstaende R9.. keinen Spannungsabfall mehr, 5V - 1V (ULN2803) - 0.5V (gestättigter Transistor) - 3.6V (LED) macht 0V übrig. Damit regeln deine Widerstaende den Strom nicht mehr. Entweder VCC muss groesser werden, 6V oder 7V, damit 6 oder 12 Ohm passen, oder du musst effektivere Schalter nehmen, keine ULN2803 Darlingtons sondern saturated driver, Power-MOSFETs oder LowSat Bipolartransistoren. (oder eben rote Leuchtdioden).
@ Klaus (Gast) >Für die Widerstände habe ich an 20 Ohm bei 5V Versorgungsspannung >gedacht (2V Abfall über den LEDs). Mal Rechnen. 5-1-0,5-2=1,5 I=U/R = 1,5/20= 75mA Macht bei 8:1 MUX etwa 9mA pro LED. ist OK. >Die Zusatzfrage wäre, ob es auch möglich ist mit dieser Schaltung eine >PWM zu benutzen. Nicht wirklich. Durch die PWM + das Schieberegister wird das alles zu schnell, als das man es mit einem AVR/uC wirklich hinbekommt, erst recht nicht als Anfänger. > Wäre eine tolle Möglichkeit sich in dieses Gebiet >einzuarbeiten und die Theorie aus Tutorial und Beiträgen in Licht >umzusetzen. Mach es lieber erstmal mit direkt angesteuerten LEDs. MUX+PWM ist schon was für höhere Semester. >Ich bin offen für jeden Kommentar, Wie Mawin andeutet, sind die Widerstände in den falschen Leitungen. Die müssen hier an die Emitter der BC337. Dann kann/muss man spaltenweise muxen, nicht wie in deiner Schaltung geplant zeilenweise. Denn das halten die BC337 nicht aus. 8x75=600mA schafft der ULN gerade noch so. Mosfets wären besser, vor allem wie sie eine deutlich geringere Sättigungsspanung hätten, je nach Typ vielleicht 100mV und weniger. Der ULN hat etwas mehr als 1V, weil es ein Darlington ist. @TSE (Gast) >Die Flusspannung der LED steigt bei solch hohen Strömen auch enorm an! Wohl wahr. >evlt noch Widerstände und Dioden in den Basiszweig, Widerstände zur >Strombegrenzung und Dioden zur erhöhung der Schaltfrequenz Nein, das ist eine Kollektorschaltunf, da hat ein basiswiderstand nix verloren. Siehe Transistor. @ MaWin (Gast) >Da sie nur 1/8 der Zeit leucten 160mA (das schafft der ULN2803) >Davon 8 in einer Reihe 1.25A. Killt den BC337. An dessen Stelle wäre eh >ein PNP-Transistor mit Basis-Vorwiderstand besser. Selbst so einer >braucht aber 125mA Basisstrom, also kein HCMOS-Ausgang sondern auch >ULN2803. Naja, bei solchen Strömen nimmt man heute sowieso lieber MOSFETs. MfG Falk
> Wie Mawin andeutet, sind die Widerstände in den falschen Leitungen. Die > müssen hier an die Emitter der BC337. Dann kann/muss man spaltenweise > muxen, nicht wie in deiner Schaltung geplant zeilenweise. Auf die Idee bin ich eigentlich gar nicht gekommen, für mich war klar, dass die Widerstaende auch die Mux-Richtung vorgeben. Aber auch wenn man die Mux-Richtung umdreht, kommt man nicht aif 20mA pro LED sondern wie du (unter gnadenvoller Dehung der Datenblattwerte) errechnest nur 9mA. Wenn die LEDs bei 9mA schon hell genug wären, kann man das natürlich machen.
TSE schrieb: > Hallo, > wenn du 8 fach multiplext und den 8 fachen Strom durch die LED schicken > willst dann achte darauf das diese das auch aushalten. > Die Flusspannung der LED steigt bei solch hohen Strömen auch enorm an! > > bezüglich PWM... Rechne dir mal die PWM Frequenz aus die du bei 50Hz 8 > fach multiplexing und 8 bit PWM brauchst ;) > > evlt noch Widerstände und Dioden in den Basiszweig, Widerstände zur > Strombegrenzung und Dioden zur erhöhung der Schaltfrequenz 50Hz ist svhon unangenehm. du brauchst 150Hz, wenns wirklich gut aussehen soll Ich hatte das schon mal woanders erklärt: >100Hz PWM ist bei LEDs grenzwertig. >150 sollten es schon sein. > >Begründung: >leds haben keine engbaute Trägheit. das heißt sie glühen nicht nach. >wenn eine LED mir weniger als 150 Hz pulst und man bewegt seinen Kopf, >gibt es den so genannten "Perlenschnureffekt". >Besonders oft bemerkt man dies bei LED-Rückleuchten von Fahrzeugen. >wenn die Nachts vor einem Fahren und man schaut nach rechts oder links, >ist das bei älteren LED-Leuchten enorm störend. > >Das kommt daher, das normalerweise das Auge (eigendlich das Gehirn) das >Licht über eine Weile integriert, wodurch man das flackern ab ca 100Hz >nicht mehr sieht. Bewegt sich dieses Objekt aber im Gesichtsfeld >funktioniert das nicht mehr so gut. >Auch an manchen Beamer fällt das auf, wenn man direkt auf die >Projektionsöffnung schaut (wenn man daneben, nicht davor, sitzt), sieht >man einfach weißes Licht. Schaut man aber im Raum hin und her, nimmt man >oft einen Regenbogen war.
Wenn es nicht so sehr auf den Preis ankommt, könntest du auch einen MAX7219 nehmen. Du würdest dir die ganzen zusätzlichen Bauteile sparen und könntest die Helligkeit der gesamten(!) Anzeige in 16 Stufen regeln. Sven
Du wolltest sagen: > Wenn es nicht so sehr auf die Helligkeit > ankommt ... > in 16 Stufen regeln zwischen dunkel, ganz dunkel und duster.
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Moin, vielen Dank für die schnellen und zahlreichen Antworten und Kommentare. Dann werde ich mir direktes PWM später angucken. Die speziellen ICs (MAX7219) sind mir etwas zu kostspielig, trotzdem Danke für den Hinweis. Anbei ein geänderter Schaltplan. Hier sollen jetzt die Spalten gemultiplext werden. Um auf Nummer sicher zu gehen und höhere (Puls-)Ströme verwenden zu können kommen nun Mosfets zum Einsatz. IRF7104 für Zeile und IRF7103 für die Spalte, die Infos dazu habe ich größtenteils aus diesem Thread Beitrag "12x12 LED Matrix" Bei der Berechnung der Widerstände bin ich mir allerdings nicht so sicher. Aus dem Datenblatt ist mir nicht ganz klar wieviel Spannung über den Mosfets abfällt. Max 1,2V, bzw. ca. 0,8V bei 1A? (IRF7103ipbf) Angenommen ich will einen Strom von 120mA fließen lassen (entspricht durchschnittlich 120mA/8 = 15mA), dann fallen ca. 0,7V ab. Also (5V-0,7V-2V-0,7V)/ 120mA = 13 Ohm Passt dies? Vielen Dank nochmal Grüße Klaus PS: gibt es eigentlich so einen Standard-Schaltplan wie in dem LED-Matrix Artikel, nur für die Problematik mit höheren Strömen? So wie er dort ist funktioniert er doch nur mit der dortigen Anzahl an LEDs, bzw. Low-Current-LEDs, oder? Könnte man diesen, wenn er denn erfolgreich (praktisch) funktioniert dort reinstellen, um den nächsten ähnlich Unerfahrenen direkt die Infos bereitzustellen?
Die IRF7104 sind falschrum angeschlossen. Am 7103 fallen bei 1A so 0.16V ab, am 7104 bei 120mA so 0.036V, bleiben bei 2V LEDs also 2,8V für den Widerstand, der für 120mA also 24 Ohm bekommen sollte. Diese 2.8V sind genug, damit auch Schwankungen der Spannung und vom Spannungsbedarf von LED und MOSFETs zu nicht zu grossen Schwankungen des LED-Stroms führen. Passt also. Allerdings sind bei 120mA die MOSFETs Overkill, nimm an der Stelle TPIC6B585 und spare die 8 MOSFETs. (Leider musst du dazu die Spalten/Zeilenrichtung wieder ummdrehen). LED-Matrix Artikel: Boh, da hast den den falschen Schaltplan her. Ja, Emitterfolger sind zweifelhaft, viel zu hoher Spannungsverlust, für blaue/weisse LEDs reicht das nciht mehr. Ähnlich dem dort genannten UDN2981. Die 68 Ohm führen zu 22mA und damit ist die Schaltung nur für low current LEDs brauchbar. Das sollte man mal überarbeiten, 5*20mA sind 100mA und 800mA für die BC337 Spalten - zu viel, auch zu viel Basisstrom, da reichen dann die 470 Ohm nicht, nicht mal 20mA aus dem 595, sondern es müssten Darlingtons (wieder Spannungsverlust) oder eben MOSFETs her. leider ist auch dein Schaltplan noch nicht ideal.
@ Klaus (Gast) >preview image for matrix_mosfet.png Passt soweit, ausser den verdrehten P-Kanal MOSFETs. >PS: gibt es eigentlich so einen Standard-Schaltplan wie in dem >LED-Matrix Artikel, nur für die Problematik mit höheren Strömen? Nein, weil das von vielen Faktoren abhängt. > So wie er dort ist funktioniert er doch nur mit der dortigen Anzahl an LEDs, >bzw. Low-Current-LEDs, oder? Ja. > Könnte man diesen, wenn er denn erfolgreich >(praktisch) funktioniert dort reinstellen, um den nächsten ähnlich >Unerfahrenen direkt die Infos bereitzustellen? Mach mal. MFG Falk
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