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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Leckströme beim TLC5922


Autor: Falk Brunner (falk)
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Hallo Allerseits,

ich hab hier ne kleine LED-Matrix, 16x4. Die 16 Stromquellen werden 
durch einen TLC5922 realisiert, nur ON/OFF Betrieb. Dran hängen große 
100 mm 7-Segmantanzeigen, VCC für die LEDs ist 12V.

Das Problem ist aber, dass der IC scheinbar ~2mA Leckstrom im 
ausgeschalteten Zustand hat. Laut Datenblatt max. 100nA!
Dadurch leuchten die Anzeigen auch im AUS-Zustand, was natürlich den 
Kontrast verschlechtert.

Hab gemessen und probier, IC getauscht, Problem leibt. Irgendwelche 
Ideen?
Wenn sich keine direkte Lösung findet, muss ich wohl oder übel ein paar 
Ableitwiderstände zu den Anzeugen parallel schließen..

MFG
Falk

P S Das Datenlatt ist hier nicht eindeutig. Laut Blockschaltbild sind 
die Stromquellen für Dot-Correction Modus und der Schalter für ON/OFF 
Modus in Reihe geschaltet. Laut Beschreibung hat aber die Dot-Correction 
keine Wirkung im ON/OFF Modus. Was ist nun richtig? Aber dennoch müsste 
im OFF-Zustand der Strom WIRKLICH Null sein. Auf jeden Fall mit BLANK = 
HIGH. Ist aber nicht der Fall :-0

P P S Nein, es ist kein Übersprechen der Digits durch langsame 
Transistoren, das habe ich eindeutig geprüft, durch langsames 
Durchschalten.

: Verschoben durch Admin
Autor: Falk Brunner (falk)
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ping?

Keine Ideen? Noch niemand das Problem gehabt? Vielleicht sind meine 
beiden ICs Montags-ICs? Fragen über Fragen.

MFG
Falk

Autor: mhh (Gast)
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Noch nicht erlebt. Kannst Du was ersatzmäßig anschließen und die 12V mal 
auf 5V setzen, also ist der Reststrom abhängig von der Spannung?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  mhh (Gast)

>Noch nicht erlebt. Kannst Du was ersatzmäßig anschließen und die 12V mal
>auf 5V setzen, also ist der Reststrom abhängig von der Spannung?

Hab ich gerade gemacht, keine nennenswerte Änderung, nur ein paar 
Dutzend µA weniger. Was auch auffällt ist, dass der Leckstrom scheinbar 
gestiegen ist. Am Anfang war es ~0,5mA, als ich den IC neu aufgelötet 
hatte. Jetzt, nach einigen Lassttest an meiner LED-Matrix mit ~1,5A sind 
es an jedem Pin um die 1,5mA. Hmmm.

Ja, der IC wird schon sehr heiss, trotz beidseitiger Kupferfläche zum 
Kühlen, anfassen ist dann nicht mehr. Aber das sollte er abkönnen. Und 
der Effekt tritt auch schon bei deutlich weniger Last auf. Z.B. beim 
Einschalttest, wo alle Segmente einzeln leuchten. Dort sieht man in den 
parasitär leuchtenden Segmenten teilweise ein leichtes Flacken.

Hat jedmand einen TLC5921 abzugeben? Das ist der einfache Vorgänger, der 
kann nur ON/OFF. Vielleicht ist der weniger empfindlich? AUsserdem hat 
der ein Thermal Shutdown, was der TLC5922 laut Datenblatt NICHT mehr 
hat. Ich tippe immer noch auf defekte ICs.

MFG
Falk

Autor: mhh (Gast)
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Wenn außerdem keine Spikes vom Netzteil auf den 12V sind, tippe ich auch 
auf Bastlerqualitätsstufe beim IC. :(

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  mhh (Gast)

>Wenn außerdem keine Spikes vom Netzteil auf den 12V sind, tippe ich auch
>auf Bastlerqualitätsstufe beim IC. :(

Das Netzteil ist ein 12V Akku. Der sollte spikefrei sein ;-)

MfG
Falk

Autor: Falk Brunner (falk)
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Was sein kann, ich aber im Moment nicht prüfen kann, ist, dass das 
Thermal Pad NICHT verlötet ist. Es ist nur mit Wärmeleitpaste mit der 
Massefläche thermisch gekoppelt. Laut Datenblatt MUSS es nicht auf GND 
gelegt sein. Allerdings war der 1. IC auch mit Thermal Pad verlötet 
(Bügeleisen), dort war der gleiche Effekt.

MFG
Falk

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Falk Brunner schrieb:
> ich hab hier ne kleine LED-Matrix, 16x4. Die 16 Stromquellen werden
> durch einen TLC5922 realisiert, nur ON/OFF Betrieb. Dran hängen große
> 100 mm 7-Segmantanzeigen, VCC für die LEDs ist 12V.

Welchen Widerstand hast du zwischen IREF und GND angeschlossen?

> Das Problem ist aber, dass der IC scheinbar ~2mA Leckstrom im
> ausgeschalteten Zustand hat.

Definiere "scheinbar". Das hört sich nicht so an, als ob du die Ströme
tatsächlich gemessen hast.

> Was auch auffällt ist, dass der Leckstrom scheinbar gestiegen ist.

Und tatsächlich?

> Am Anfang war es ~0,5mA, als ich den IC neu aufgelötet hatte. Jetzt,
> nach einigen Lassttest an meiner LED-Matrix mit ~1,5A sind es an jedem
> Pin um die 1,5mA.

Oben schriebst du noch etwas von 2mA, was stimmt jetzt eigentlich?

Mach doch mal eine ordentliche Messung, am besten mit dem Oszi. Dann
siehst du nicht nur, wie groß die Ströme tatsächlich sind, sondern auch,
ob und wie sie sich ändern (ob bspw. etwas schwingt).

Geht denn der Leckstrom wieder zurück, wenn du die Schaltung ein Weile
ausschaltest, so dass das IC abkühlen kann?

> Ja, der IC wird schon sehr heiss, trotz beidseitiger Kupferfläche zum
> Kühlen, anfassen ist dann nicht mehr.

Aber hoffentlich nur im aktiven Zustand. Bei BLANK=H sollte das IC doch
deutlich abkühlen.

> Und der Effekt tritt auch schon bei deutlich weniger Last auf. Z.B.
> beim Einschalttest, wo alle Segmente einzeln leuchten.

Und wenn du nach dem Einschalten sofort in den BLANK-Modus gehst?

> Dort sieht man in den parasitär leuchtenden Segmenten teilweise ein
> leichtes Flacken.

Jetzt bin ich schon etwas verwundert. Kann es sein, dass du kein Oszi
hast? So ein Flackern schreit doch gerade danach, auf dem Laborfernseher
angeschaut zu werden.

> Was sein kann, ich aber im Moment nicht prüfen kann, ist, dass das
> Thermal Pad NICHT verlötet ist. Es ist nur mit Wärmeleitpaste mit der
> Massefläche thermisch gekoppelt.

Temperaturprobleme kannst du wie gesagt dadurch ausschließen, dass du
das IC im BLANK-Modus betreibst, wo selbst bei einem Leckstrom von
16·2mA nicht sehr viel Leistung verheizt werden sollte. Wenn doch, hast
du ja einen Anhaltspunkt, wo du weiter suchen musst.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Yalu X. (yalu) (Moderator)

>Welchen Widerstand hast du zwischen IREF und GND angeschlossen?

680 Ohm, auch noch mal nachgemessen. Macht etwas weniger als 80mA laut 
Datenblatt. ABER!!!! Siehe unten.

>> Das Problem ist aber, dass der IC scheinbar ~2mA Leckstrom im
>> ausgeschalteten Zustand hat.

>Definiere "scheinbar". Das hört sich nicht so an, als ob du die Ströme
>tatsächlich gemessen hast.

Doch, hab es auch real gemessen.

>> Was auch auffällt ist, dass der Leckstrom scheinbar gestiegen ist.

>Und tatsächlich?

Ist er es auch.

>Oben schriebst du noch etwas von 2mA, was stimmt jetzt eigentlich?

Die 2mA waren mit dem 1. IC.

>Mach doch mal eine ordentliche Messung, am besten mit dem Oszi.

Hab keinen Oszi hier. Man kann es aber auch durch Software im statischen 
Zustand messen. Ergebnis ist gleich.

> Dann
>siehst du nicht nur, wie groß die Ströme tatsächlich sind, sondern auch,
>ob und wie sie sich ändern (ob bspw. etwas schwingt).

Nix zu sehen.

>Geht denn der Leckstrom wieder zurück, wenn du die Schaltung ein Weile
>ausschaltest, so dass das IC abkühlen kann?

Nein.

>> Ja, der IC wird schon sehr heiss, trotz beidseitiger Kupferfläche zum
>> Kühlen, anfassen ist dann nicht mehr.

>Aber hoffentlich nur im aktiven Zustand. Bei BLANK=H sollte das IC doch
>deutlich abkühlen.

Ja, das passt.

>> Und der Effekt tritt auch schon bei deutlich weniger Last auf. Z.B.
>> beim Einschalttest, wo alle Segmente einzeln leuchten.

>Und wenn du nach dem Einschalten sofort in den BLANK-Modus gehst?

Ist der Effekt schon da. :-0

>> Dort sieht man in den parasitär leuchtenden Segmenten teilweise ein
>> leichtes Flacken.

>Jetzt bin ich schon etwas verwundert. Kann es sein, dass du kein Oszi
>hast?

Nöö, nur in der 4ma, not @home.

>So ein Flackern schreit doch gerade danach, auf dem Laborfernseher
>angeschaut zu werden.

In Sibirien gibts auch kein Oszi, das muss so gehen ;-)

>du ja einen Anhaltspunkt, wo du weiter suchen musst.

Und ich habe gesucht. Erstmal hat mich stutzig gemacht, dass die Ganze 
Anzeige bei Vollast 1.9A zieht, rein rechnerisch sind es eher 
16x80mA=1.3A. Hmmm. Dann mal an Pin 31 (IREF) gemessen. Laut Datenblatt 
sollten dort 1.25V anliegen, macht bei 680 Ohm ~1,83mA, was einem 
LED-Strom x40=73mA entspechen sollte. Aber jetzt! Die Spannung dort 
liegt bei 2V! Uups. Also mal 1k eingeötet. Und schon ist der Effekt 
DEUTLICH geringer, wenn gleich nicht vollkommen verschwunden. Mit 2K2 
ist das Ganze sauber, wenn gleich jetzt nur noch ~50mA pro Kanal 
fliessen, und die dann bei 4:1 MUX nochmal geteilt werden. Aber immerhin 
ist jetzt alles sauber in der Anzeige. Ich hab jetzt mal 10min Vollast 
laufen lassen, danach abschalten, kein Leuchten, also keine Leckströme.

Also doch ein IC-Defekt. :-(

Danke an alle Teilnehmer für ihre Ideen.

MFG
Falk

Autor: Falk Brunner (falk)
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Nachtrag. Bei steigendem Lastwiderstand an IREF SINKT die Spannung am 
Pin?!?
Scheint mir danach, als ob irgendwelche Substratströme vagabundieren und 
den IC aus dem Tritt bringen.

MFG
Falk

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Falk Brunner schrieb:
> Dann mal an Pin 31 (IREF) gemessen. Laut Datenblatt sollten dort 1.25V
> anliegen, macht bei 680 Ohm ~1,83mA, was einem LED-Strom x40=73mA
> entspechen sollte. Aber jetzt! Die Spannung dort liegt bei 2V!

Nur zur Sicherheit: Das IC läuft schon mit  max. 5V und nicht etwa mit
den vollen 12V?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Yalu X. (yalu) (Moderator)

>Nur zur Sicherheit: Das IC läuft schon mit  max. 5V und nicht etwa mit
>den vollen 12V?

;-) nein nein, am Vcc liegen 4,9V an, mehrfach gemessen, und der 
Schaltpln sagt das gleiche.

MFG
Falk

Autor: Falk Brunner (falk)
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OK, ich hab heute den Widerstand an IREF auf 1k5 geändert, funktioniert 
ohne Leckströme. Bleibt jetzt so. Und sieht gut aus. Siehe Anhang. Die 
Farbe der Anzeigen stimmt nicht, hier hat wohl die Kamera Probleme. Im 
Original sind die leuchtend rot. Mit dem Plexiglas als Kontrastfilter 
sieht das sehr gut aus. Das Plexiglas ist das hier

Terra 8C01 GT
http://www.plexiglas-shop.com/DE/de/plexiglas-gs-a...

MfG
Falk

Autor: mhh (Gast)
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Erst mal schön, daß es zufriedenstellend läuft.

Wie hoch ist nun der LED-Strom mit den 1,5kOhm?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  mhh (Gast)

>Wie hoch ist nun der LED-Strom mit den 1,5kOhm?

Etwa 60mA pro Ausgang. Ist zwar weit weg vom Datenblatt, geht aber (bis 
jetzt).

MFG
Falk

Autor: Yalu X. (yalu) (Moderator)
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Falk Brunner schrieb:
> Und sieht gut aus.

Am Rahmen solltest du vielleicht noch etwas arbeiten ;-)
Oder ist der noch nicht zusammengeschraubt?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Yalu X. (yalu) (Moderator)

>Am Rahmen solltest du vielleicht noch etwas arbeiten ;-)
>Oder ist der noch nicht zusammengeschraubt?

Das ist ein Hundertwasserdesign ;-)

http://de.wikipedia.org/wiki/Hundertwasser

MFG
Falk

P S Bin nur mäßig begabter Mechaniker :-0

Autor: MaWin (Gast)
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> OK, ich hab heute den Widerstand an IREF auf 1k5 geändert,
> funktioniert ohne Leckströme

Was heisst denn das in der Konsequenz nun ?

Der Strom war zu hoch, damit der Chip zu heiss, damit stieg der 
Leckstrom ?

Denn wenn der Leckstrom bei 600 Ohm so hoch sein soll, auch wenn der 
Chip kalt ist, wäre doch ein Produktionsfehler.

Autor: mhh (Gast)
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Sieht für mich so aus:

Datenblatt - so soll er werden
IC         - so ist er geworden

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  MaWin (Gast)

>Was heisst denn das in der Konsequenz nun ?

Ich meine, beide ICs waren teildefekt.

>Der Strom war zu hoch, damit der Chip zu heiss, damit stieg der
>Leckstrom ?

Es war nicht temperaturabhängig, da der Effekt sofort nach dem 
Einschalten sichtbar war. Auch bei komplett softwaremäßßig 
ausgeschaltetem IC (alle Segmante OFF, sowie BLANK = HIGH).

>Denn wenn der Leckstrom bei 600 Ohm so hoch sein soll, auch wenn der
>Chip kalt ist, wäre doch ein Produktionsfehler.

Würde ich sagen. Denn die Referenzspannung mit 680 Ohm Last bei 2V, was 
laut Datenblatt eher 1,25V sein müssten. Dadurch haben die Stromquellen 
diesen komischen Leckstrom erzeugt. Ich kann mir zwar nicht vorstellen, 
wie einem Hersteller wie TI sowas passieren kann, aber vielleicht 
stammen die ICs auch aus dubiosen Quellen.

MfG
Falk

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Sind das denn ICs von TI? Logo drauf? Oder Nachgemachte?

Autor: Falk Brunner (falk)
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Siehe Anhang, das ist der 1. IC, den ich wieder ausgelötet habe.

MfG
Falk

Autor: Christian P. (peterfrosta)
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Falk Brunner schrieb:
> OK, ich hab heute den Widerstand an IREF auf 1k5 geändert, funktioniert
> ohne Leckströme. Bleibt jetzt so. Und sieht gut aus. Siehe Anhang. Die
> Farbe der Anzeigen stimmt nicht, hier hat wohl die Kamera Probleme. Im
> Original sind die leuchtend rot. Mit dem Plexiglas als Kontrastfilter
> sieht das sehr gut aus. Das Plexiglas ist das hier
>
> Terra 8C01 GT
> http://www.plexiglas-shop.com/DE/de/plexiglas-gs-a...
>
> MfG
> Falk

hi.. das auf dem foto sieht gut aus.sind das die 10cm segmente?
ich hatte nen thread ( 
Beitrag "Re: 10 cm 7-Segment-Anzeige zu dunkel" ) aufgemacht, weil 
ich mit der helligkeit nicht hinkam.
Sind die draussen gut lesbar? oder nur in räumen?

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Christian Peskov schrieb:
> hi.. das auf dem foto sieht gut aus.
Toll, und um das zu erfahren musste ich jetzt einen 2 Jahre alten 
Zombiethread lesen?

> sind das die 10cm segmente?
> Sind die draussen gut lesbar? oder nur in räumen?
Warum schreibst du Falk nicht eine PN?

Autor: Falk Brunner (falk)
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@Christian Peskov (peterfrosta)

>hi.. das auf dem foto sieht gut aus.sind das die 10cm segmente?

Ja.

>Sind die draussen gut lesbar? oder nur in räumen?

In einer hell beleuchteten Sporthalle sind sie sehr gut lesbar, und das 
ist auch ihr Einsatzort. Ich bin mal schnell in den Keller gelaufen und 
hab einen Tageslichttest gemacht, siehe Anhang.

Im Schatten mittelmässig, in der direkten Sonne keine Chance, gegen die 
Sonne recht gut. Das Multiplexing macht mit der kurzen Belichtungszeit 
nette Effekte, die Zahlen laufen durch, deswegen sieht man auch nicht 
immer alle zusammen ;-)

MfG
Falk

Autor: Christian P. (peterfrosta)
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Lothar Miller schrieb:
> Christian Peskov schrieb:
>> hi.. das auf dem foto sieht gut aus.
> Toll, und um das zu erfahren musste ich jetzt einen 2 Jahre alten
> Zombiethread lesen?
>
>> sind das die 10cm segmente?
>> Sind die draussen gut lesbar? oder nur in räumen?
> Warum schreibst du Falk nicht eine PN?

tut mir ja leid...

DANKE Falk! ich schreib noch mal.. gerade keine zeit

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