Schaltbare KSQ für LEDs an 5V

[Leo B. (Gast)]

Hallo zusammen,

folgendes Problem. Ich versuche mich gerade an einer LED-Matrix mit 
verschiedenen LED-Farben, d.h. unterschiedlichen Vorwärstsspannungen an 
den LEDs.
Das bedeutet etweder, für jede LED einen eigenen Vorwiderstand, oder 
eine konstantstrom-Quelle pro Spalte oder Zeile, je nachdem wie 
geschalten wird, oder intelligentes Anordnen der Farben.

Mein Plan sieht eine konstantstrom-Quelle vor. Aus 3 Gründen. 
Kurzschlusssicher, weniger lötpfrimelei mit den LEDs, geringere 
Fehlerwahrscheinlichkeit beim LED anstöpseln.

Meine Frage ist nun ob die KSQ im Anhang nicht nur in meinem Kopf, 
sondern auch im harten Einsatz bei etwa 200Hz noch ihren Dienst brav 
erfüllen wird.
Natürlich hab ich die Schaltung oben um ihren Matrix-Anteil erleichtet. 
Letztlich soll sie aber den High-Side Transistor durch eine 
High-Side-Konstantstromquelle ersetzen.

Die Versorgungsspannung wird bei 5V leigen (wie die des µC auch), 
weshalb eine klassisch 1-Transistor-1-Z-Diode-KSQ nicht gut funktioniren 
würde, da die LEDs bis zu 3,5V Vorwärstsspannung haben und z-Dioden mit 
unter 1,5V gibs nicht günstiger als Transistoren.

Als Transitor dachte ich übrigends an diesen hier
http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/078e/0900766b8078eb1a.pdf
wobei ich aus dem Datenblatt nicht ausreichend Schlau werde um R1 
bestimmen zu können, ich werds wohl einfach austesten müssen, oder mir 
greif hier jemand unter die Arme.

Nun jetzt bin ich mal auf eure Kommentare gespannt.
Vielen Dank schonmal.
lg Leo

[Michael H. (michael_h45)]

Leo B. schrieb:
> Meine Frage ist nun ob die KSQ im Anhang nicht nur in meinem Kopf,
> sondern auch im harten Einsatz bei etwa 200Hz noch ihren Dienst brav
> erfüllen wird.
l(lll)eicht! 200Hz ist praktisch noch DC.

> Als Transitor dachte ich übrigends an diesen hier
> http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/078e/0900766b8078eb1a.pdf
Gibts dafür einen bestimmten Grund? Kommen mir etwas exotisch vor für so 
einen Zweck.
Angst vor BC556\557\558? Die gibts auch in SOT-23.

> wobei ich aus dem Datenblatt nicht ausreichend Schlau werde um R1
> bestimmen zu können, ich werds wohl einfach austesten müssen, oder mir
> greif hier jemand unter die Arme.
Konstantstromquelle: Konstantstromquelle mit bipolaren Transistoren
Figure 4 aus deinem Datenblatt sagt:

$$V_{BE(sat)}|_{I_C=20\text{mA}} = 0{,}71\text{V}$$

Anbei noch 2 kurze Simulationen zu deiner Quelle mit einem 2N5401 und 
einem BC557.
Strom links und Spannungen rechts über der Zeit.

[Leo B. (Gast)]

Michael H. schrieb:
>> Als Transitor dachte ich übrigends an diesen hier
>> http://docs-europe.electrocomponents.com/webdocs/0...
> Gibts dafür einen bestimmten Grund? Kommen mir etwas exotisch vor für so
> einen Zweck.
> Angst vor BC556\557\558? Die gibts auch in SOT-23.
Nein ich hab keine Angst, ich hab mich einfach bei RS-Online umgesehen 
was es da so gibt und das warens die günstigsten, die es in SOT23 und 
für mich humanen Mengen gibt. BC55X hat RS gar nicht in SOT23.


Wie ich sehe muss ich evetuell mit überschwingern rechnen... naja gut, 
damit könnte ich vermutlich sogar noch leben. Notfalls experimentier ich 
mal mit nem klitze kleinen C (wenige pF-nF) parallel zur CE-Strecke des 
linken Transitors (Q1 bei mir; Q2,Q4 bei dir).
Die Simmulation ist übrigeds klasse! Danke dir. Womit hast du die 
erstellt?

Vielen Dank
Leo

[RainerK (Gast)]

Eine KSQ kann in einer Matrix doch nur funktionieren, wenn alle LED der 
Zeile oder Spalte in Reihe liegen oder immer nur eine LED leuchtet.
Nur, wie funktioniert dann die Matrix?
Werden die Zeilen einer Spalte (oder Spalten einer Zeile) einzeln 
sequentiell angesteuert bzw. jeder Kreuzungspunkt einzeln?
Das verkürzt die Strompulse aber erheblich und reicht dann die 
Helligkeit noch?

Es grüßt RainerK

[Leo B. (Gast)]

Also ich hab die LED-Matrix so verstanden, dass immer eine Spalte auf 
GND gezogen wird und gleichzeitig werden alle Zeilen, deren LEDs in 
dieser Spalte leuchten sollen, mit Strom versorgt.
Anders kann ich mir gerade auch nicht vorstellen, dass man jede LED 
einzeln und unabhängig von den anderen leuchten lassen kann.
in meinem Fall habe ich nur 7 Spalten womit die LEDs maximal 1/7 der 
Zeit an sind, das denke ich sollte aber schon reichen... Meinen Tests 
mit den STK500 LEDs nach ist selbst 5% an immernoch ziemlich hell im 
vergleich zu den möglichen 100%.

[RainerK (Gast)]

Leo B. schrieb:
> Also ich hab die LED-Matrix so verstanden, dass immer eine Spalte auf
> GND gezogen wird und gleichzeitig werden alle Zeilen, deren LEDs in
> dieser Spalte leuchten sollen, mit Strom versorgt.

Ok, ich hatte es irrigerweise so verstanden, dass für die gesamte Matrix 
nur eine KSQ vorgesehen sei. Wenn jede Zeile und LED-Farbe eine KSQ 
erhält sind meine Fragen natürlich hinfällig.

Es grüßt RainerK

[Jens G. (jensig)]

Wird die KSQ von einer konstanten Versorgungsspannung gespeist? Wenn ja, 
wozu dann 'ne KSQ? Konstante Spannung in Verbindung mit einem Rv vor die 
LED ergibt doch schon einen praktisch konstanten Strom.

[Leo B. (Gast)]

Steht im ersten Post. für jede LED einen Vorwiderstand ist kacke und ich 
will mich nicht arauf beschränken in einer Zeile oder spalte immer die 
gleichen LEDs zu haben. Und dank unterschiedlicher Flussspannung wirds 
mit nem Vorwiderstand trotz konstanter Versorgungsspannung nix.

[Kai Klaas (Gast)]

>Wie ich sehe muss ich evetuell mit überschwingern rechnen... naja gut,
>damit könnte ich vermutlich sogar noch leben. Notfalls experimentier ich
>mal mit nem klitze kleinen C (wenige pF-nF) parallel zur CE-Strecke des
>linken Transitors (Q1 bei mir; Q2,Q4 bei dir).

Diese Überschwinger sind eher nicht der Rede wert.

Aus EMV-Gründen mag ein solcher Cap aber durchaus von Vorteil sein, da 
er die Flankensteilheit des Stromanstiegs beeinflußt.

Kai Klaas