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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED Matrix 16x16 mit MOSFETs - Geht das so?


Autor: Ch D. (chrisu) Benutzerseite
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Hi,
Ich möchte eine 16x16 LED-Matrix basteln. Wie von Falk hier 
Beitrag "12x12 LED Matrix" vorgeschlagen möchte ich den 
IRF7301 als Spaltentreiber und den IRF7401 als Zeilentreiber nutzen. Da 
ich wenig von MOSFETS verstehe wollte ich fragen ob das so geht?
200 Ohm habe ich gewählt das beim testen nicht die LEDs durchbrennen(sie 
leuchten aber bei 0.0015 Ampere noch).


IRF7401
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf7401.pdf

IRF7301
http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/irf7301.pdf

vielen Dank im Voraus
ch

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Du solltest für die Zeilen-Mosfets (IRF7401) besser P-Kanal-Typen 
nehmen.

BTW:
Wenn du pro Zeile mehrere Spalten einschaltest, werden die Leds dunkler, 
weil du nur 1 Widerstand pro Zeile hast.

Autor: Ch D. (chrisu) Benutzerseite
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Hi,
Danke für deine Hilfe. Wäre der IRF7104 ein passender Zeilen-MOSFET?
Das würde dann heißen wenn ich 5V anlege dann leitet der MOSFET und wenn 
ich 0V anlege dann sperrt er?

Lothar Miller schrieb:
> Wenn du pro Zeile mehrere Spalten einschaltest, werden die Leds dunkler,
> weil du nur 1 Widerstand pro Zeile hast.

Ich denke es wird nur immer eine Spalte eingeschaltet sein.

Autor: MaWin (Gast)
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> Geht das so?

Nein.

die senkrechten MOSFETs sind falsch,

da VCC nur 5V betragen darf (muss genau so hoch sein wie die 
Versorgungsspannung der 74HC595)
und eine LED ca. 2.1 - 3.6V braucht (die MOSFETs unter 0.1)
fliessen wegen deiner 200 Ohm nicht mehr als 13mA durch die LEDs,
die 320mA benötigen würden um normale Helligkeit
zu haben. Es sollten also eher 8.6 Ohm sein.

Du solltest auch mal einen scharfen Blick ins Datenblatt
deiner LEDs haben, ob die überhaupt 16-fachen Nennstrom
vertragen.
Bei den meisten ist nämlich beim 10-fachen Schluss, bei
blau/weiss sogar oft beim dreifachen.

Daher haben andere Mutiplexfelder nicht 16 x 16, sondern
eher 8 x 8 oder 64 x 4, das hat schon seinen Grund, die
Leute waren nicht blöd und haben aus Jux und Dollerei
mehr Teile verbaut als auf den ersten Blick nötig sind.

Autor: Ch D. (chrisu) Benutzerseite
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MaWin schrieb:
> die senkrechten MOSFETs sind falsch,

Die MOSFETS kann ich so lassen wenn ich die Widerstände anpasse?


MaWin schrieb:
> da VCC nur 5V betragen darf (muss genau so hoch sein wie die
> Versorgungsspannung der 74HC595)
> und eine LED ca. 2.1 - 3.6V braucht (die MOSFETs unter 0.1)
> fliessen wegen deiner 200 Ohm nicht mehr als 13mA durch die LEDs,
> die 320mA benötigen würden um normale Helligkeit
> zu haben. Es sollten also eher 8.6 Ohm sein.

Es reicht mir erstmal wenn die LEDs leuchten, wenn auch nur schwach. Die 
LEDs die ich habe leuchten auch noch wenn ich sie an 5V mit einem 3k 
Widerstand anschließe. Und wenn ich 5/3000 = 0.0017 und 0.0017 * 16 = 
0.027 und 2.6/0.027 = 96. Also sollten sie auch noch mit 96 Ohm leuchten 
oder?

Autor: Thomas Klima (rlyeh_drifter) Benutzerseite
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Ch D. schrieb:
> Es reicht mir erstmal wenn die LEDs leuchten, wenn auch nur schwach. Die
> LEDs die ich habe leuchten auch noch wenn ich sie an 5V mit einem 3k
> Widerstand anschließe. Und wenn ich 5/3000 = 0.0017 und 0.0017 * 16 =
> 0.027 und 2.6/0.027 = 96. Also sollten sie auch noch mit 96 Ohm leuchten
> oder?

du musst von den 5V noch die Flusspannung abziehen, und der Strom sollte 
höher sein, weil die Led ja nicht dauernd an ist, da sie ja gemultiplext 
wird.

Autor: Ch D. (chrisu) Benutzerseite
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Hi,
Ich habe weder ein Datenblatt noch eine Typenbezeichnung zu den LEDs. 
Ich werde einfach einen 25 Ohm Widerstand nehmen, das wären dann ca 
100mA Pulsstrom. Sollte also gehen oder?
Wenn ich jetzt noch den  IRF7104 als Zeilen MOSFET nehme dann sollte es 
doch funktionieren oder?

Danke für Eure Hilfe

Autor: MaWin (Gast)
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> Die MOSFETS kann ich so lassen wenn ich die Widerstände anpasse?

Der 7401 würde gehen.

> Es reicht mir erstmal wenn die LEDs leuchten, wenn auch nur schwach.

Dann lass doch den ganzen MOSFET-Schwachsinn weg.
Für ein paar Mikroampere durch die LEDs reicht der 595 auch so.

Man baut doch kein Display, damit es "erstmal schwach" leuchtet,
was man dann nicht verwenden kann um es richtig leuchten zu lassen.

Du wirst schon um eine Auslegung mit vollen Nenndaten nicht 
drumrumkommen.

Wenn dir 10% der Lichtausbeute reichen, weil dich helleres Licht nur 
blendet, dann kauf billigere LEDs, die sind von alleine dunkler.

Autor: Ch D. (chrisu) Benutzerseite
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Nach der Testphase werde ich dann wohl ausprobieren müssen wieviel 
Pulsstrom die LEDs mitmachen und dann kann ich ja die Widerstände nach 
unten korrigieren.

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

>Der 7401 würde gehen.

Ja, aber das Symbol und damit das Layout ist falsch. Das sind N-Kanal.

>> Es reicht mir erstmal wenn die LEDs leuchten, wenn auch nur schwach.

>Dann lass doch den ganzen MOSFET-Schwachsinn weg.

Nö.

>Für ein paar Mikroampere durch die LEDs reicht der 595 auch so.

Lesen und Verstehen. Die Widerstädnde sind für die Entwicklungsphase, 
damit beim Versagen des Multiplexings die LEDs überleben.

http://www.mikrocontroller.net/articles/LED-Matrix...

>Man baut doch kein Display, damit es "erstmal schwach" leuchtet,

DOCH!

>was man dann nicht verwenden kann um es richtig leuchten zu lassen.

LESEN! Und mal Baldrian oder so versuchen.

Autor: MaWin (Gast)
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> LESEN!

DENKEN !

1:16 Mux kann man in der Praxis ziemlich knicken,
man kommt kaum über 5mA pro LED mit entsprechend
mieser Helligkeit. Daher ist die Schaltung als
Basis kompletter Murks, weil sie sie nachher vollkommen
umbauen müsste und eben nicht nur die Widerstandswerte
verringern muss.

Als Beispiel eine von Reichelt
http://www.reichelt.de/?;ACTION=7;LA=28;OPEN=0;IND...

Aber selber denken ist ja aus der Mode,
dafür wird gejammert wenn jemand auf Fehler hinweist.

Autor: Bernd (Gast)
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Hallo

Da ist gerade ein neuer Baustein herausgekommen,
vieleicht ist's ja damit einfacher

http://www.elektor.de/elektronik-news/matrix-led-t...

Gruss Bernd

Autor: MaWin (Gast)
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Die Ösis, strunzdoofe Kuhtreiber.

Glauben - so wie die Anfänger hier im Forum - allen Ernstes,
daß perpetuum mobiles existieren und freie Energie überall
zu haben ist.

Bauen einen Multiplextreiber, der 30mA / Zeile und 320mA pro
Spalte Treiber kann bei 9 x 9 und mit 700mA Gesamtstromaufnahme
auskommt für 144 LEDs.

Macht glatte 3.33 mA (320/16) mittleren Strom pro LED.
Und so einen unsäglichen Schrott wollen die auch noch verkaufen.

Das fällt mir bei Austria Microsystem wiederholt auf, deß deren Chips 
unsäglicher Pfusch sind, offenbar von 1 EUR Hilfskräften aus dem 
Metzgergewerbe zusammengeschustert.

Zugegeben, der MC14489 liefert auch nur 7mA, der MAX7221 nur 5mA und
der ICM7218A nur 3.8mA, aber die Chips sind 30 jahre alt, als man
noch nicht besser konnte, und haben sich nicht verbreitet, weil sie
eben im Einsatz eher untauglich sind.

Autor: OH (Gast)
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Erklär mal den angeblichen Schrott näher. Habe deine Rechnung nicht 
nachvollzogen aber ich verwende generell nur noch LED die von 1,2mA bis 
25mA fast gleich hell leuchten. Den MAX7219-21 habe ich tausendfach 
verbaut und keine Probleme damit gehabt. Wo liegt das Problem?

Autor: Mike (Gast)
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@OH:

Mawin kann halt keine Datenblätter lesen (1/9 cylce rate) und auch nicht 
rechnen (320mA/16=20mA).

Richtig wären: 320mA/9=36mA

Von Low Current LED hat er vermutlich auch noch nie gehört.

Das IC sieht ganz nett aus. Allerdings dürfte das Gehäuse den meisten 
Leuten hier Probleme bereiten:

3x3mm mit 6x6 Balls auf der Unterseite
(WL-CSP)

@Ch D. (chrisu)
Besorge dir bitte die Datenblätter der LEDs. Den maximalen Impulsstrom 
sollte man einhalten (mit Sicherheitsabstand). Außerdem werden manche 
LED-Typen ab einem bestimmten Strom nicht mehr heller.

Autor: MaWin (Gast)
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> Mawin kann halt keine Datenblätter lesen (1/9 cylce rate)
> und auch nicht rechnen (320mA/16=20mA).

> Richtig wären: 320mA/9=36mA

Prust.

Geh in die Ecke dich schämen.

Richtig wären 320 / (9*9) womit wir bei 3.95mA sind.

Das war peinlich Mike, WENN du mich schon anpinkeln willst, dann 
wenigstens nicht gegen den Wind pinkeln.

> Von Low Current LED hat er vermutlich auch noch nie gehört.

Nicht nur gehört, im Gegensatz zu dir hab ich auch schon mal in deren 
Datenblätter geguckt. Die bringen bei 1/10tel des Stroms einer normaln 
LED doch glatt 1/10 des Lichtes.

Also WENN dir ein Licht aufgehen soll, dann wenigstens nicht mit einer 
low current LED.

Autor: Mike (Gast)
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@MaWin:

> Richtig wären 320 / (9*9) womit wir bei 3.95mA sind.

Gut, ich habe das "mittlere" in deiner Rechnung übersehen. Wobei dieser 
Wert eher sinnlos ist. Wichtig ist der Spitzenstrom und das 
Impulsverhältnis.

> Das war peinlich Mike, WENN du mich schon anpinkeln willst, dann
> wenigstens nicht gegen den Wind pinkeln.

Richtig, beim Pöbeln macht dir hier wohl keiner was vor.

> Nicht nur gehört, im Gegensatz zu dir hab ich auch schon mal in deren
> Datenblätter geguckt. Die bringen bei 1/10tel des Stroms einer normaln
> LED doch glatt 1/10 des Lichtes.

Die Helligkeit von Low Current LEDs wird bei den entsprechend 
niedrigeren Strömen gemessen. Abgesehen davon ist das Verhältnis von 
Strom und Helligkeit nicht linear.

> Also WENN dir ein Licht aufgehen soll, dann wenigstens nicht mit einer
> low current LED.

Dir ist schon aufgefallen das LED in den letzten 20 Jahren immer 
effizienter geworden sind? Für Innenräume reichen deine gemittelten 
3.95mA inzwischen völlig aus - zumindest wenn man halbwegs moderne 
Anzeigen verwendet (z.B. GaAlAs).

Autor: MaWin (Gast)
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> Für Innenräume reichen deine gemittelten 3.95mA inzwischen völlig aus

Dir ist schon aufgefallen, daß Häuser seit mehr als hundert Jahren 
Fenster haben und die Sonne mit über 90% Durchlässigkeit in den 
Innenraum auf ein Display scheinen kann ?

Wenn's dir nacht's zu hell ist, kannst du immer noch dimmen. Nur 
umgekehrt, in einer aus Dummheit vermurksten Schaltung den Strom 
hochzudrehen, das gelingt nicht.

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