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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Maximale Untergrenze LM3914


Autor: Tobias (Gast)
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Guten Tag,
Ich werd aus dem Datenblatt nicht wirklich schlau also frag ich mal euch 
(=
Ich möchte wissen wie viel Volt man am pin 4 des LM3914 anlegen kann.
Normalerweis liegt pin 4  auf masse. Wenn man jetzt zum Beispiel an pin4 
+15V und an pin 6 +20V (obergrenze) anliegt, kann somit wenn man an pin 
5 (signal) eine spannung von +15V hat die bis +20V ansteigen kann die 
LED's zu leuchten bringen?
Wenn etwas unklar ist bitte fragen :) und wenn ich hier etwas komplett 
missverstanden habe villt könnt ihr es mir dann erklären.

Vielen dank im vorraus.
MFG Tobias

Autor: MaWin (Gast)
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Nein, die Spannung an SIG IN kann nur bis 12V betragen, da nützt es dir 
nichts, daß die Spannung an 4/6 bis 1.5V unter der Betriebsspannung sein 
darf, also bis 22.5V.

Aber du kannst deine Eingangsspannung mit 2 (gleichen) Widerständen 
durch 2 teilen (7.5 - 10V) und diese 7.5 und 10V an 4 / 6 als Referenzen 
anlegen, wenn du den Chip mit mindestens 12V versorgst.

Autor: Tobias (Gast)
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Danke für deine schnelle Antwort
jetzt ist mir alles klar, muss ich übersehen haben das das 
eingangssignal maximal 12 V betragen darf.

Gute Nacht (=  MFG Tobias

Autor: Andreas (Gast)
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Dürfte ich hierzu noch eine Frage anhängen?
Habe ich das richtig verstanden, dass Pin 6 die Ober- und Pin 4 die 
Untergrenze (Spannung) darstellen? Und ist es ferner auch korrekt, dass 
man den IC in jedem Fall mit 12V (an Pin 3) speisen muss wenn man den 
kompletten Bereich bis 12V anzeigen lassen will?

Wird Pin 7 (Ref out), der ja eine 1,25V -Spannung "anbietet", in dem 
Fall gar nicht benötigt?

Mein Vorhaben ist es, eben die Spannung bis 12V anzuzeigen und wollte 
mich nur vergewissern, dass es in der Tat so einfach ist.

Autor: Jörn Paschedag (jonnyp)
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@Andreas
Der LM 3914 ist fast eine eierlegende Wollmichsau ;-)
Wie bei (fast) allen Op Amp Schaltungen legt die Versorgungsspannung den 
Rahmen der Messspannungen fest der nicht überschritten werden darf.

Leider ist die Versorgungsspannung der Opamps im Datenblatt nicht 
explizid eingezeichnet, das muss man einfach wissen.
Pin 4/6 ist nur ein 10-facher Spannungsteiler, den du fast beliebig 
verschalten kannst.
Wenn du also 12V messen willst kannst du Pin 6 auf 
diese(Referenz-)spannung legen.
Da dieser Pin aber auch der Eingang eines Komparators ist (OPAMP) sollte 
die Versorgungsspannung V+ schon etwas höher sein (siehe oben).

Die interne Referenzspannung brauchst du theoretisch nicht (praktisch 
doch), aber du kannst sie "hochlegen".
"Praktisch doch" bezieht sich auf die Festlegung der 
Konstandstromquellen für die LEDs, denn der Strom aus "Refout" legt 
diesen Strom fest. (Formel siehe Datenblatt)

Autor: Andreas (Gast)
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@Jörn
Danke, ich glaub ich hab's verstanden:
Mit Widerständen zwischen Pin 7 und 8 stellt man die Obergrenze für die
Spannung fest. Das ist auch ziemlich einleuchtend, aber wie das mit der
Untergrenze funktioniert hab ich noch nicht raus.

am Block Diagram sieht man, dass Pin 6 und 4 intern über den
Resistor-String verbunden sind. In einer anderen Schaltung habe ich
gesehen, dass man Pin4 (Rlo) einfach an einen Widerstand (dieser geht 
natürlich auf Null) anhängen muss
und "schon hat man die Untergrenze".

Die Frage die sich mir stellt ist:
Wie berechne ich den Widerstand von Pin4 zur Masse?

Wenn an Pin 6 (Rhi) für die Obergrenze 12V anliegen und ich erst ab 4,5V
die erste LED an haben will, müssten es ja zwischen Pin 6 und Pin 4 7,5V
(12 - 4,5) sein, das macht bei 10k Ohm (intern) einen Strom von 0,75mA.
Damit nun an Pin 4 4,5V abfallen, müsste der Widerstand hier 6k sein.

Hab mir das Teil noch nicht geholt, will mich erst mal schlau machen ob
das für mein Vorhaben überhaupt das Richtige ist.

Ist es richtig, dass man in dem Fall die LED
einfach an 12V klemmen kann und der IC "sorgt" schon dafür, dass die
Dinger mit der richtigen Spannung versorgt werden? In der Doku steht was
davon, dass man an Pin7 die Stromstärke für die LED steuern kann, man
also den Widerstand zwischen Pin 7 und 8 einfach richtig dimensionieren
müsste.

Autor: Jörn Paschedag (jonnyp)
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Deine Rechnung ist richtig, du kannst den Rlo mit einem Widerstand 
"hochlegen". Der LED Strom wird durch den Strom aus Refout festgelegt 
und ist etwa 10 mal so groß. Also Refout = 1,25 V an 1,25K gegen gnd 
macht 1mA und damit ist der LED Strom ca 10mA pro LED.
Allerdings steht irgendwo im Datenblatt noch was von "derating", d.h. 
direkter Anschluss der LEDs an 12V könnte etwas warm werden.
Wenn du das Ganze aber mit 12V als Versorgungsspannung betreiben willst 
solltest du das mal im Datenblatt nachlesen. IMHO muss die V+ mindestens 
1,5V höher sein als die max. Eingangsspannung.

Autor: Andreas (Gast)
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Hmph Ok... Man könnte jetzt natürlich auch diese Low-Current-LED mit 2mA 
nehmen. Ich hab ausgerechnet, bei mir müssten ca. 10mA pro LED raus 
kommen. Bei 10LED wären es 100mA. Habe auch nicht vor, das Ding im 
Non-Stop-Betrieb laufen zu lassen ^^

Oh, eine Frage, hmmmm. Könnte man denn theoretisch 12V als Versorgung 
für die Eiermilchsau ( LM3914 ) nehmen aber für die LED die zu messende 
Spannung (also in jedem Fall unter 12V)? Oder gibt das rauch bzw. 
unerwünschte Effekte?

Autor: Jörn Paschedag (jonnyp)
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Andreas schrieb:
> Könnte man denn theoretisch 12V als Versorgung
> für die Eiermilchsau ( LM3914 ) nehmen aber für die LED die zu messende
> Spannung (also in jedem Fall unter 12V)? Oder gibt das rauch bzw.
> unerwünschte Effekte?

Verstehe ich nicht ganz.
Natürlich kann V+ des 3914 12V sein und deine LED-Spannung niedriger, 
das macht nix.
10mA/LED verkraftet er locker. Klar verbraucht er bei 10 LEDs 100mA wenn 
er mit voller Kanne im Balken Mode arbeitet. Im Punkt-Modus ist aber 
jeweils nur eine LED an.(Mach ich gerade mit 20 LEDs, weil ich nicht so 
viel Strom zur Verfügung habe).
Kommt natürlich auf deine Applcation an ;-)
Wenn dein Dilemma jetzt die Differenz von Versorgungsspannung zur 
Eingangsspannung ist, dann mach doch folgendes: V+ des 3914 hängst du an 
12V.
Wenn 12V auch deine Messspannung sein soll häng da doch einfach einen 
Spannungsteiler von z.B. 2:1 dran und geh dann auf den 3914.
Da du von 4,x Volt aufwärts messen wolltest musst du natürlich auch 
deinen "hochsetzwiderstand" halbieren.
Der Eingangsstrom des Op liegt imo bei ca. 100nA, also kann der Teiler 
relativ hochohmig sein. Einfach mal messen.

(Wenn du das Ding an seiner Leistungsgrenze betreiben willst, must du 
mal die max. Power Dissipation checken, die kann bei verschiedenen 
Gehäusen unterschiedlich sein).


> Habe auch nicht vor, das Ding im
> Non-Stop-Betrieb laufen zu lassen

Das ist imho eine falsche Einstellung!
Ich könnte dir da Dinger erzählen.... aber das gehört nicht hier her.
Bau deine Geräte so, das sie 25 Std. pro Tag in Betrieb bleiben können, 
ohne Mittagspause ;-)

Autor: Eric Idle (Gast)
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Jörn Paschedag schrieb:
> Bau deine Geräte so, das sie 25 Std. pro Tag in Betrieb bleiben können,

Du meinst wohl 24 Stunden, oder?

Autor: Andreas (Gast)
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Nee um Himmels willen, das Ding soll nicht 24h laufen. Klar, es könnte 
sein, dass es unbeabsichtigt so lange läuft. Aber für meine Anwendung 
soll nur kurz die Spannung gemessen werden. Ja ich weiß "es gibt ja 
Messgeräte" aber das ist ja nicht das Thema. Anwendung ist, dass die 
Schaltung anzeigt, was die andere Schaltung (Schaltregler PWM) hinten so 
raus spuckt. Und man hat ja nicht immer und überall sein 
Spannungsmessgerät zur Hand ;-)

Also die Idee wäre, dass ich V+ an 12V hänge und den LED -String an die 
zu messende Spannung, irgendetwas zwischen 4 und 10 Volt, häng. 
Theoretisch würde der IC doch damit locker fertig werden? Wenn ich das 
richtig verstanden habe, regelt er das selbst mit der Diodenspannung. 
Und je weniger man ihm (bzw. den LED ) zur Verfügung stellt, umso 
effektiver und weniger warm läuft das ganze.

Ich hab das Teil jetzt da, also werd ich mich demnächst mal dran machen, 
es gangbar zu machen... Gott steh mir bei ^^

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