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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Funktioniert das so?


Autor: Mike (Gast)
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Möchte 4 Sieben-Segment-Anzeigen an einem AVR betreiben. Problem ist die
hohe Flußspannung von 6,6V. Die Frage ist, würde die Schaltung oberhalb
von DIS1 funktionieren. Ich muss dort irgendwie mit 5V Pin-Spannung des
AVR die 12V schalten können.
Falls jemand eine bessere funktionstüchtige Idee hat, bin ich natürlich
über Vorschläge dankbar.

Gruß, Mike

Autor: Uwe Nagel (Gast)
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Kannst Du den Anhang so posten, dass jemand ohne Eagle das auch
anschauen kann ?

Autor: Mike (Gast)
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Habs mal als pdf gemacht :)

Autor: Stephan Hochberger (Gast)
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nein.

Strom für alle Segmente 10mA (ganz arg wenig)
UR17 = 0,5mA * 10k = 5V
-> bleiben nach UBE noch 6 V übrig

Die 400 Ohm Vorwiderstände deuten aber eher auf 10mA je Segment hin,
macht max 70mA, das wird mit nem NPN kaum was werden.
-> Die Funktion von T10 mit nem PNP realisieren, vmtl. etwas kühlen.

Sind die 6,6V das was minimal abfällt, oder der Wert für den Betrieb?
Falls ja bist du an der Grenze was für den AVR zulässig ist. Falls der
minimale Spannungsabfall deutlich niedriger ist raucht der AVR wohl
ab.

Vorwiderstand für T9?

Autor: Mike (Gast)
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Die 6,6V sind die Flußspannung der Dioden. Die Transistoren oben waren
lediglich ein Gedankenspiel. Ich brauche dort oben halt einen
elektronischen Schalter, welcher mir die gesamte Anzeige mit einer
Steuerspannung von (0 bzw. 5V) gegen eine Betriebsspannung von 12V
schaltet. Deshalb hatte ich T9 als Hilfstransistor eingefügt, um für
T10 eine höhere Spannung an der Basis zu bekommen. Warum mir der AVR
abrauchen soll ist unklar. Sicherlich muss vor T9 noch ein
Basisvorwiderstand zur Strombegrenzung, den hatte ich einfach
vergessen, da es mir um das Prinzip ging. Ansonsten müssen die Pins als
Senke ja nur je 10mA abkönnen bzw. als Quelle (die 4 Steuerpins) Ströme
kleiner 1mA.

Gruß, Mike

Autor: Stephan Hochberger (Gast)
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Die Verluste in T9 sind in deiner Schaltung halt arg hoch weil UCE
gleich dem Spannungsabfall an R17 plus ca. 0,8V sind. Du bekommst mit
der Verlustleistung im Transistor probleme, und es bleiben nur 6V für
die Anzeige übrig.
R17 muss wesentlich kleiner sein, oder eben stattdessen nen PNP
nehmen.

Problem für den AVR ist, dass wenn keines der Segmente eingeschaltet
ist liegen vermutlich mehr als 5V an den Portpins. Laut Datenblatt
dürfen es max VCC+0,5V sein.
Gefährlich auch beim Ein-/Ausschalten. T10 schaltet durch wenn auf der
12 Volt-Schiene saft kommt. Der AVR hat zu dem Zeitpunkt aber (noch)
keinen Saft (mehr).
Kann natürlich mit Schottkys auf den Portleitungen nach +5V behoben
werden. Evtl. glimmen dann aber die Segmente leicht.

Autor: crazy horse (Gast)
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machs richtig: Segmente mit einem ULN2803, Anoden mit einem UDN2981,
fertig ist der Laden. Einfacher im Layout, mehr Strom für die Anzeigen,
keine Gefahr für den AVR.

Autor: Mike (Gast)
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@ Crazy Horse

Habe mal deinen Ratschlag befolgt und das Layout entsprechend
abgeändert. Wäre nett, wenn du oder jemand anderes nochmal einen Blick
drauf wirft.
Den Anschluß für die Freilaufdioden am ULN2803 kann ich unbeschaltet
lassen? Dieser Schaltkreis arbeitet dann auch als Senke für die
Anzeige-Dioden?

Gruß, Mike

Autor: Mike (Gast)
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Hallo, habe mir folgendes überlegt. Zunächst werde ich wohl statt 12V
die Spannung auf 9V reduzieren. Im Prinzip schaltet mir ja der UDN...
diese dann direkt auf den jeweiligen Ausgang durch, je nachdem an
welchem seiner Eingänge ich 5V anlege. Der ULN... hat je nach
Eingangssignal entweder einen Ausgangspegel von 0V bzw. 5V. Gebe ich
diesem nun 0V auf den Eingang, so habe ich über der Anzeige eine
Spannung von 9V. Dafür müsste ich noch einen Widerstand in Serie mit
(9V-6,6V)/10mA=240 Ohm schalten. Gebe ich auf einen der Eingänge des
ULN 5V, so stellt mir dieser auch 5V am Ausgang zur Verfügung. Da nun
über der Anzeige+Widerstände nur noch 9V-5V=4V liegen, sollten die
jeweiligen Segmente dunkel bleiben.
Nun die Frage: Stimmt das so? :)

Gruß, Mike

Autor: Dirk B (Gast)
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Nein, wenn du dem ULN 5V an den Eingang gibst, schaltet er den
jeweiligen Ausgang gegen Masse. Der ULN ist eine Transistorstufe.
Wenn du ihn nicht durchschaltest (0V am Eingang) liegt an dem
Anzeigesegment keine Spannung an.

Autor: Mike (Gast)
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Achso, sorry für meine dummen Fragen. Ansonsten sollte es aber, wie ich
oben beschrieben habe, funktionieren (Vorwiderstand, ...)?

Autor: Stephan Hochberger (Gast)
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UDN hat knapp 2V, ULN 0,5-1V Spannungsabfall im On-Zustand.

solltest also bei den 12V bleiben.

Autor: Peter Dannegger (peda)
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Du kannst auch einen CMOS-Pegelwandler (z.B. CD4504) nehmen und dann
Transistoren als Emitterfolger hinterschalten. Damit hast Du gegenüber
dem UDN nur etwa 0,7V Abfall.


Peter

Autor: Mike (Gast)
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Ich glaube, ich kann mit den 2V Spannungsabfall leben. Da maximal 80mA
fließen, ist du Verlustleistung mit 0,16W noch ohne Kühlkörper zu
meistern. Mir gefällt die Variante, da sie vom Schaltungslayout
insgesamt einfacher ist.

Gruß, Mike

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