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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Frage zur maximal Auslastung (Netzteilfrage)


Autor: Keyem (Gast)
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Hi,
Ich hab eine kleine Frage zur Berechnung der maximal Belastung / 
Auslastung einer Schaltung. Für euch sicher kein Problem, eigentlich ist 
sich auf leicht, aber mir scheint es etwas zu leicht... und ich hoffe 
ihr könnt mir helfen.
Ich meiner Schaltung will ich 9 x 13 LEDs unterbringen mit 
Mikrocontroller, UART und ein paar Kleinigkeiten für später vielleicht 
noch. Was mir jetzt schon ein paar Kopfschmerzen bereitet hat sind die 
117 LEDs. Die Kenndaten sind 30mA bei 3.4V. Jetzt ist die Frage wie man 
sie am besten Anordnet. Ich habe schon verschiedene Varianten 
ausprobiert und es kommen eigentlich nur 2 in Frage:
1. 9 LEDs in Reihe und dann 13 mal parallel zu einander oder
2. 13 LEDs in Reihe und dann 9 mal parallel zu einander.

Die "Standard"-Physik-Formeln sagen dann ja aus das sich die Spannung 
bei Reihenschaltung addiert und in der Parallelschaltung sich dann die 
Stromstärke addiert.
Das bedeutet bei der
1. Anordnung: U = 45 V; I = 260 mA (entspricht 12 W).
2. Anordnung: U = 75 V; I = 180 mA (entspricht 14 W).

Ist diese Rechnung richtig, oder liege ich komplett Falsch? Zur 
Ansteuerung vielleicht noch ein Wort: Dies soll über NPN-Transistoren 
passieren (Matrixschaltung). In einer kleinen Schaltung hat das schon 
super geklappt und hoffe das es dann auch analog auf dieser geschehen 
wird. Bei der kleineren Version (5 x 5) hatte ich dann das Problem das 
wenn alle LEDs angesteuert waren es deutlich dunkler war (was ja auch 
logisch ist, dafür war es auch nur ein Prototyp).

Ich danke für eure Hilfe!
- Keyem

Autor: Michael U. (amiga)
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Hallo,

Strom hast Du offenbar mit 20mA gerechnet, aber das nicht dazu 
geschrieben?
Spannung ist mir völlig unklar, 9*3,4V ist bei mir 30,6V und 13*3,4V ist 
bei mir 44,5V.
Dazu jeweils ca. 5V Spanungsabfall an einer einfachen geschalteteb 
Stromquelle, um mehr als 4V sollte sich die Flußspannung auch von 13 LED 
in Reihe eigentlich nicht ändern.

Was meinst Du mit Matrix bei dieser Beschaltung? Die Reihenschaltungen 
einzeln schalten? Da sehe ich keine Matrix.
Jede LED einzeln schalten? Wie soll das in einer Reihenschaltung gehen?

Gruß aus Berlin
Michael

Autor: Keyem (Gast)
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Hi,
Ah... verdammt, ich hab noch die falschen Werte drin. Ich hab am Anfang 
mit 5 V und 20 mA gerechnet. Dickes Sorry, mein Fehler in der 
Zettelwirtschaft auf meinem Tisch.

Das Problem dabei ist, dass eine LED-Matrix in dem Stil bei der 
Menge von LEDs nicht mehr gut aussieht und funktionieren wird. Daher 
meine Rechnungen für eine (extra) Stromversorgung. Die Reihenschaltung 
bekommst du einfach geregelt in dem du z.B. die 13 LEDs mit einem Port 
auf an setzt und dann entsprechend in der jeweiligen Spalte mit einem 
anderen Port auf an setzt und schon leuchtet die LED. Funktioniert ja 
auch ganz gut im Kleinen Format. Ich will eben nur vermeiden das bei 
entsprechend vielen LEDs (wenn z.B. alle an sind) die Matrix dunkeler 
wird oder gar nicht mehr geht, weil der Spannungsabfall zu groß ist.

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

>noch. Was mir jetzt schon ein paar Kopfschmerzen bereitet hat sind die
>117 LEDs. Die Kenndaten sind 30mA bei 3.4V. Jetzt ist die Frage wie man
>sie am besten Anordnet. Ich habe schon verschiedene Varianten

Wie du richtig erkannt hast in einer LED-Matrix.

>ausprobiert und es kommen eigentlich nur 2 in Frage:
>1. 9 LEDs in Reihe und dann 13 mal parallel zu einander oder
>2. 13 LEDs in Reihe und dann 9 mal parallel zu einander.

Weder noch. In einer Matrix ist nichts in Reihe geschalten.
Nur parallel, das wird dann gemultiplext.

>wird. Bei der kleineren Version (5 x 5) hatte ich dann das Problem das
>wenn alle LEDs angesteuert waren es deutlich dunkler war (was ja auch
>logisch ist, dafür war es auch nur ein Prototyp).

Nöö, deine Pulsströme sind zu klein.

LED-Matrix
AVR-Tutorial: 7-Segment-Anzeige

>Ah... verdammt, ich hab noch die falschen Werte drin. Ich hab am Anfang
>mit 5 V und 20 mA gerechnet. Dickes Sorry, mein Fehler in der
>Zettelwirtschaft auf meinem Tisch.

Du hast damit aber nur die Verlustleistung der LEDs. Das reicht nicht. 
Du brauchst auch noch Vorwiderstände, praktisch läuft dann alles mit 5V. 
Macht bei 117 LEDs schlappe 2340mA sprich 11,7W.

>Das Problem dabei ist, dass eine LED-Matrix in dem Stil bei der
>Menge von LEDs nicht mehr gut aussieht und funktionieren wird. Daher

Stimmt nicht.

>auch ganz gut im Kleinen Format. Ich will eben nur vermeiden das bei
>entsprechend vielen LEDs (wenn z.B. alle an sind) die Matrix dunkeler
>wird oder gar nicht mehr geht, weil der Spannungsabfall zu groß ist.

Du solltest dir mal über dir Grundlagen Klarheit verschaffen. Lies die 
Artikel und denk drüber nach.

MfG
Falk

Autor: Keyem (Gast)
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@Falk,
danke. Jetzt hats bei mir klick gemacht. Hab meinen Denkfehler gefunden 
und werd meine Pläne überarbeiten.

10000 Dank an euch! :)

- Keyem

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