www.mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Basis und Vorwiderstand berechnen


Autor: Markus L_______ (ichkg)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
hi
ich hab ein 16segment anzeige (HIGH EFFICIENCY RED)
https://www.distrelec.com/distrelec/datasheets.nsf...

mit CommonCathode die ich an den Kollektor vom Transistor BCW66 
anschließe: 
https://www.distrelec.com/distrelec/datasheets.nsf...

nun muss ich Vorwiderstand für die Leds (17 in summe) und den 
Basiswiderstand für die Ansteuerung mit TTL Logikpegel berechnen

In der Theorie hab ich das schon oft genug gemacht
das Problem hier ist das ich keine Fixwerte gegeben habe und nun weiß 
ich nicht wo ich anfangen soll
Die Spannung der Leds Ändert sich mit dem Strom und umgekehrt
Die Stromverstärkung und die Sättigungsspannung am Transistor ändern 
sich auch mit dem Strom.
Un der Strom ändert sich je nachdem wie viele Segmente eingeschaltet 
sind.
Wo soll ich da mit der Berechnung anfangen? Ich muss ja irgendwo einen 
Wert annehmen.

mfG
IchKG

Autor: Udo R. S. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ääääh, ich denle mal Du willst nichtm it einem Vorwiderstand über die 
gemeinsame Kathode alle Elemente der Segmentanzeige versorgen, oder 
doch?

Du musst schon jede der LEDs mit einem eigenen Vorwiderstand betreiben, 
oder ggf. Anzeigen bzw Treiber benutzen die entsprechend einen 
Vorwiderstand oder eine passende Stromquelle integriert haben.

Vieleicht mal ein Schaltplan dazuposten.

Autor: Markus L_______ (ichkg)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
ja klar ich hab 17 vorwiderstände hab das vl schlecht vormuliert

Autor: Ralf (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> ja klar ich hab 17 vorwiderstände
Wo ist dann das Problem? Jeder Vorwiderstand ist dann (Uges - Uled@20mA) 
/ 20mA. Wobei 20mA gleich dem Wunschstrom ist, und der Widerstand zur 
nächsten Einheit der entsprechenden E-Reihe aufgerundet wird :)

Ralf

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Markus L_______ schrieb:
> ja klar ich hab 17 vorwiderstände hab das vl schlecht vormuliert
Ja, ein Bild (aka Schaltplan) wäre da hilfreich...

> Die Spannung der Leds Ändert sich mit dem Strom
Aber in dem Bereich, der dich interessiert, zum Glück nur wenig. Deshalb 
darfst du einfach mal eine feste Vorwärtsspannung annehmen und dafür den 
Widerstand berechnen.

Autor: Ralf (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Und von dort gehts dann weiter, ggf.Uce des Transistors beim Wunschstrom 
miteinberechnen. Der Basiswiderstand eines Transistors lässt sich aus 
dem Wunschtrom geteilt durch Verstärkungsfaktor etc. berechnen. Da du 
hier Schalterbetrieb hast, gibst du noch ein bisschen drauf, damit der 
Transistor sicher durchschaltet (= Übersteuerung).

Ralf

Autor: Markus L_______ (ichkg)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
hier die schaltung im anhang

> Aber in dem Bereich, der dich interessiert, zum Glück nur wenig. Deshalb
> darfst du einfach mal eine feste Vorwärtsspannung annehmen und dafür den
> Widerstand berechnen.

Und welche nehme ich an?

> Und von dort gehts dann weiter, ggf.Uce des Transistors beim Wunschstrom
> miteinberechnen.

Uce ändert sich mit dem Wunschstrom aber der ändert sich mit der Anzahl 
der aktiven Segmente
Und der Verstärkungsfaktor ändert sich auch mit dem Strom

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Markus L_______ schrieb:
> hier die schaltung im anhang
>
>> Aber in dem Bereich, der dich interessiert, zum Glück nur wenig. Deshalb
>> darfst du einfach mal eine feste Vorwärtsspannung annehmen und dafür den
>> Widerstand berechnen.
>
> Und welche nehme ich an?

Welche Farbe haben deine Segmentanzeigen?
Wenns rote sind, nimmst du einfach mal 1.7V an.
Danach dimensionierst du dann den Widerstand.

>> Und von dort gehts dann weiter, ggf.Uce des Transistors beim Wunschstrom
>> miteinberechnen.
>
> Uce ändert sich mit dem Wunschstrom aber der ändert sich mit der Anzahl
> der aktiven Segmente
> Und der Verstärkungsfaktor ändert sich auch mit dem Strom

Du bist hier im Schalterbetrieb.
D.h. du dimensionierst den T auf den Fall, dass alle Segmente 
eingeschaltet sind.
Sind weniger Segmente eingeschaltet, dann macht das ja nichts. Dein 
Transistor könnte dann durchgeschaltet noch mehr Strom leiten, muss aber 
nicht, weil nicht soviele Segmente eingeschaltet sind.
Oder in einer Analogie: Ein 16A Relais kümmert es nicht, wenn du nur 
100mA drüberjagst. Aber ein 100mA Relais nimmt es dir übel, wenn du 
seine Kontakte mit 16A belastest.

Angenommen bei deiner Rechnerei kommt raus, dass der T 1A auf der CE 
Strecke abkönnen müsste. Dann dimensinonierst du den Basiswiderstand 
sowieso nicht auf 1A, sondern schlägst noch was drauf, damit der T 
sicher durchgeschaltet ist. Überdimensionieren kannst du fast immer.

Autor: Vlad Tepesch (vlad_tepesch)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
der strom an jeder LED ändert sich doch nicht mit der Anzahl.
Was sich mit der Anzahl ändert, ist der strom durch den Transitor.

Der allerdings, wird ja rein digital betrieben.
entweder gesperrt, oder in  (oder kurz unter) Sättigung.

wenn du 5V hast fallen 2 (oder 1,4 - bin mir grad nicht sicher) an dem 
ULN ab.

die roten LEDs haben wahrscheinlich eine Vorwärtspsannung von 2V


5v- Uuln- Uf  = 1V muss über widerstand abfallen.

der widerstand berechnet sich dann aus der Differenz der abzufallenden 
Spannung und des gewünschten Stromes durch EINE Led (je nach LED 
2-20mA):

Uabfall/If
1V/0,02A = 50 Ohm

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@  Karl heinz Buchegger
> Wenns rote sind, nimmst du einfach mal 0.7V an.
Ich habe da immer 1,5V angenommen   :-o
So ähnlich wie dort: http://www.ferromel.de/tronic_16.htm

EDIT: zu spät, du hasts schon selber korrigiert (1,7V)   ;-)

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Lothar Miller schrieb:
>> Wenns rote sind, nimmst du einfach mal 0.7V an.
> Ich habe da immer 1,5V angenommen   :-o
> So ähnlich wie dort: http://www.ferromel.de/tronic_16.htm

War ein Tippfehler.
Der Befehl an mein Hirn war: LED
Aber das Hirn ist mit den 0.7V für den Transistor hochgekommen :-)

Kurz gegoogelt:

Weiß = 3,5 Volt
Blau = 3,7 Volt
Grün = 3,75 Volt
Rot = 2 Volt

Wobei man sagen muss: Zur Dimensionierung des Basiswiderstands ist das 
nicht allzukritisch ob man da jetzt 1.7 oder 2.0V einsetzt. Die hFe des 
Transis hat noch Reserven und der Basiswiderstand wird ja auch nicht auf 
'schalte den Transistor gerade noch so lala durch' dimensioniert.

Autor: Markus L_______ (ichkg)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
zum thema ledspannung hier die kennlinie meiner anzeige

Autor: Michael U. (amiga)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

die ULN2003 schalten die Anoden gegen GND, wie soll da was leuchten?

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Na denn.
Ausprobieren bei wieviel mA die Display gut abzulesen sind. Damit kennst 
du dann den Strom und die Vorwärtsspannung die du haben willst und los 
geht die Rechnerei.

Autor: Markus L_______ (ichkg)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> die ULN2003 schalten die Anoden gegen GND, wie soll da was leuchten?

kann der ULN2003 nicht auch auf +5V ziehen?

> Na denn.
> Ausprobieren bei wieviel mA die Display gut abzulesen sind. Damit kennst
> du dann den Strom und die Vorwärtsspannung die du haben willst und los
> geht die Rechnerei.

das ganze muss aber im Rahmen eines Schulprojekts geschehen und so wird 
alles vorher geplant und berechnet bevor die Bauteile gekauft werden

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> kann der ULN2003 nicht auch auf +5V ziehen?
Nein.
Aber sieh dir einfach mal die Innenbeschaltung dieses Bausteins an.
Fazit: du könntest T1 bis T6 mit einem ULN2003 ersetzen.

Du bräuchtest was in die Richtung UDN2981

Autor: Vlad Tepesch (vlad_tepesch)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
oh, stimmt der uln schaltet nach ground

entweder du benutzt einen udn2981 (sind sowiso billiger)
oder du drehst die transen

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Markus L_______ schrieb:
>> die ULN2003 schalten die Anoden gegen GND, wie soll da was leuchten?
>
> kann der ULN2003 nicht auch auf +5V ziehen?

Nein
So ein Transistor ist ja kein wirkliches Relais. Einem Relais ist das 
egal. Aber bei einem Transistor ist es nicht egal, ob die 
Collector-Emitter Strecke nach + oder nach - führt.
>
>> Na denn.
>> Ausprobieren bei wieviel mA die Display gut abzulesen sind. Damit kennst
>> du dann den Strom und die Vorwärtsspannung die du haben willst und los
>> geht die Rechnerei.
>
> das ganze muss aber im Rahmen eines Schulprojekts geschehen und so wird
> alles vorher geplant und berechnet bevor die Bauteile gekauft werden

Bei normalen LED kann man mit 10 bis 20mA pro LED rechnen.
Das ergibt normale Helligkeit.
Da du anscheinend multiplexen willst, ist daher jede Stelle nur 1/n-tel 
der Zeit an, was zu einer geringeren Durchschnittshelligkeit führt. Um 
das zu kompensieren, lässt man die LED heller leuchten und schickt dazu 
den n-fachen Strom durch die LED, wenn sie das aushält.

Autor: Udo R. S. (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
OK dann probierst Du es halt ein mal in einem Prototyp vorher aus und 
kaufst dann die x-mal für das Projekt wenn dein Prototyp sauber 
arbeitet.
Oder glaubst Du Apple designed einen neuen I-Pod nur auf dem Papier und 
gibt 1 Milion davon in Fertigung ohne das Design an einem 
funktionierenden Prototyp ausprobiert zu haben??? :-))

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Karl heinz Buchegger schrieb:

>> das ganze muss aber im Rahmen eines Schulprojekts geschehen und so wird
>> alles vorher geplant und berechnet bevor die Bauteile gekauft werden
>
> Bei normalen LED kann man mit 10 bis 20mA pro LED rechnen.
> Das ergibt normale Helligkeit.

Kingbright scheint im Datenblatt übrigens selbst auch mit 10mA als Strom 
für den normalen Einsatz zu rechnen.

Siehe die Tabelle "Selection Guide"

Wobei bei den High Efficiency Anzeigen, da schon eine stattliche 
Lumenzahl rauskommt :-)

Also: mach dir da mal nicht ins Hemd.
Schlimmstenfalls ist die Anzeige ein wenig zu dunkel.

Autor: Markus L_______ (ichkg)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
weil ich das layout eigentlich schon fertig hab tausche ich den uln2003 
nichtmehr sondern nehme statt der CommonCathode eine CommonAnode und PNP 
Transistoren
> Complementary type: BCW68 (PNP)

Fällt am ULN2003 eine Spannung ab?

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Markus L_______ schrieb:
> weil ich das layout eigentlich schon fertig hab tausche ich den uln2003
> nichtmehr sondern nehme statt der CommonCathode eine CommonAnode und PNP
> Transistoren
>> Complementary type: BCW68 (PNP)

LOL.
Das wird dir nichts helfen, denn deine gemeinsame Masse-Schiene muss 
jetzt gegen eine gemeinsame Vcc Schiene getauscht werden :-)

> Fällt am ULN2003 eine Spannung ab?

Datenblatt

Autor: Markus L_______ (ichkg)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> denn deine gemeinsame Masse-Schiene muss jetzt gegen eine gemeinsame Vcc Schiene 
getauscht werden :-)

wenn ich das mache sollte es ja funktionieren

Autor: Markus L_______ (ichkg)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
hier im anhang die Kennline vom ULN2003 sollte also ca 0,6V sein

Meine Berechnungen sind jetzt folgende:

ULN2003    0,6V Sättigungsspannung
BCW68      0,2V Sättigungsspannung
LED        2,0V bei 20mA
Rvor       2,2V Rest auf 5V

2,2V/20mA = 110 Ohm -> nächster=120 Ohm

Bei 120 Ohm
2,2V/120=18,3mA

Bei 17 Segmenten
18,3*17=312mA

Anngenommen hfe>100
Ib>3,12mA

Basiswiderstand für angenommen 5mA
4,3V/5mA=860 Ohm   -> nächster=820 Ohm

Bei 820 Ohm
4,3V/820=5,24mA

Ic=524

Der Transistor lässt also 524mA durch und die Anzeige verbraucht max. 
312 davon sollte also gut in Sättigung kommen.

Stimmen meine Berechnungen so?

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.