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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Stromversorgung für LED Tetris


Autor: Michel (Gast)
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Hallo,
wir planen den Bau eines LED Tetris Spiels mit 16x9 Osram LRTB SMD LEDs. 
1-2 Zeilen mit 16 "pixel" wird dabei von je einem Atmega 48 mit 
Software-PWM versorgt. Als "Master" fungiert vorerst ein Atmega 168, 
welcher die einzelnen Zeilen über SPI steuert. Das ganze Ding ist ca 190 
* 110 cm gross.

 Pro LED sind ca. 130mA fällig * 144 also insg. ca 18A. Bei Reichelt 
gibts ein Schaltnetzteil mit 5V/20A? Das ist unsere derzeitig beste 
Idee...
- Muss ich dabei die Atmegas mit einem Spannungsregler versorgen oder 
ist die Welligkeit des Netzteils akzeptabel?
- vernichte ich die 1-2V die ich für die LEDs zu viel habe besser mit 
entsprechenden Vorwiderständen oder benutze ich einen (mehrere 
Spannungsregler) und regle ich die Spannung auf 3.3V runter? (Ich würde 
Widerstände nehmen)

Am liebsten wäre uns eine Art Laptop Netzteil ist aber denke ich mal 
nicht drin....?

Ist das alles ein Schmarrn? Geht's günstiger, besser, intelligenter?

Für Ideen und Anregungen wäre ich dankbar!

-gruss Michael

Autor: name (Gast)
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Autor: Michel (Gast)
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Ne, unseres hat weniger LEDs, sieht aber dafür entsprechend besser aus.
Steckt in einem edlen Holz-Rahmen aus Oliven Holz und wird auch von 
meiner Frau als Design Objekt im Wohnzimmer akzeptiert.

-mj

Autor: Graf Dracula (Gast)
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Was für ein Wohnzimmer hast du denn, wo ein fast 2 Meter großes TETRIS 
als Designerstück hineinpasst? :-)

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
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Warum eigentlich 2 AVRs?

EDIT: Mehr sogar noch, pro 2 Zeilen ein AVR?!

Das sollte doch ein einziger insgesamt schaffen.

EDIT2: Oder mehrfarbig? Und Software PWM fürs ein-/ausfaden?

Autor: Michel (Gast)
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Naja, natürlich RGB. Ausserdem soll die Wand noch ein bisserl mehr als 
nur Tetris :). Soll schliesslich eine Zeit hängen bleiben...

Aber mal im Ernst, ich dachte bei 16 LEDs (also 3*16 PWM Kanälen) ist 
ein Atmega 48 mit Software PWM ganz gut beschäftigt. Der Prototyp ist 
grad in der Mache.... Sollte sich rausstellen, dass es dem Controller 
langweilig ist dann auch gerne 32 LEDs pro Atmega. Langfristig wird aus 
dem Master Atemega vielleicht ein ARM7.

Was mir derzeit Kopfzerbrechen macht ist aber mehr die Versorgung :)....

-michel

Autor: name (Gast)
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ach so, darum gings...

für die megas wäre ein spannungsregler schon angebracht. bei den leds 
gibt es auch die möglichkeit die PWM nicht voll auszunutzen sondern 
software-seitig die 60% oder was die 3,3V dann sind, als 100% zu 
definieren und die werte entsprechend umzurechnen. reduziert dann die 
auflösung, aber das ist wahrscheinlich kein problem.

irgendwo ging es hier auch um einen spi pwm baustein mit 16 kanälen. 
villeicht hilft der euch auch weiter.

Autor: Kai Franke (kai-) Benutzerseite
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hab hier ein NT bei Pollin gefunden, hab ich auch schon hier rumstehen, 
aber noch nicht getestet ob es auch wirklich die 18A schafft:
http://www.pollin.de/shop/detail.php?pg=OA==&a=MDk...

als Treiber würde ich keine PWM, sondern Konstantstrom nehmen (TLC5922)
Ich bastle auch gerade an mehreren RGB Projekten :P

Autor: Michel (Gast)
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Danke,
für das Feedback.

Der TLC5922 ist interessant, scheint aber schwehr zu beschaffen? (woher 
ausser digikey?) Dem mega würde es da entsprechend langweilig. Hat denn 
die Konstantstromlösung Vor-/Nachteile noch andere Vorteile entgegen 
PWM? Ich bräuchte demensprechend weniger Atmegas... Wieviele LEDs 
bekommt man mit dem TLC gewuppt mit 100Hz refresh rate?

Das Netzteil entspricht meinen Preisvorstellungen, aber leider nicht 
meinen Designvorstellungen :). Möglichst schön, klein, leise und 
unaufällig wäre gut (wg. Wohnzimmer, Frau usw.)

Wenn der Atmega (und andere Controller einen Spannungsregler brauchen, 
warum geben dann die ganzen Schaltnetzteile 5V her und nicht 7? Ich 
dachte immer die Regler brauchen 1-2 V zum regeln... Oder gibt's da 
entsprechend Low drop Zauberregler?

-gruss Michel

Autor: Michel (Gast)
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Btw. bei Bürklin gibts den LRTB G6TG für 1,10€ und günstiger. Bei 
Reichelt kostet der immer noch 1,85€! Oder sehe ich da was falsch?

-mj

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

>PWM? Ich bräuchte demensprechend weniger Atmegas... Wieviele LEDs
>bekommt man mit dem TLC gewuppt mit 100Hz refresh rate?

Rechnen? Bei 10 MHz SPI-Takt und 100 Hz Bildwiederholfreqeunz sind das 
100k Takte pro Bild. Im Einfachen ON/OFF Modus also 100.000 LEDs. Im 
gedimmten Modus mit ~1Byte/LED immerhin noch 12.500.

>Das Netzteil entspricht meinen Preisvorstellungen, aber leider nicht
>meinen Designvorstellungen :). Möglichst schön, klein, leise und
>unaufällig wäre gut (wg. Wohnzimmer, Frau usw.)

Auf jeden Fall passiv gekühlt.

>Wenn der Atmega (und andere Controller einen Spannungsregler brauchen,
>warum geben dann die ganzen Schaltnetzteile 5V her und nicht 7? Ich

???
Die 5V kannst du doch direkt zur Speisung deiner Elektronik nehmen.

>dachte immer die Regler brauchen 1-2 V zum regeln... Oder gibt's da
>entsprechend Low drop Zauberregler?

Die machen auch nicht aus 5V 5V. Eher 3,3V.

MFG
Falk

Autor: Kai Franke (kai-) Benutzerseite
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>> Der TLC5922 ist interessant, scheint aber schwehr zu beschaffen? (woher
ausser digikey?)

geben tuts den auch noch bei Farnell, allerdings viel zu teuer (4€/stück 
wenn ich mich nicht irre)
Was spricht denn gegen digikey? du brauchst doch sowieso ne Menge 
Treiber, als macht eigentlich nur digikey Sinn, die 150€ bekommst du 
dann schon fast alleine hin :P
Wenn es dir darum geht einen mal anzuschauen, kannst du ihn dir entweder 
samplen oder mir ne Mail schreiben.
Ansteuern lassen sie sich sehr schnell, weshalb vielleicht schon mit 
einem AVR auskommst!

>> Wieviele LEDs
bekommt man mit dem TLC gewuppt mit 100Hz refresh rate?
wieso brauchst du 100Hz? Du brauchst dadurch keine PWM mehr, kannst alle 
Treiber also theoretisch auch nur jede Sekunde aktualisieren. aber auch 
100 Hz sollten im Bereich des Machbaren liegen

Grüße
Kai

Autor: Michel (Gast)
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@Falk:
Rechnen kann ich, allerdings bin ich mir nicht immer klar über die 
Aussagekraft der Ergebnisse :) (Ich bin Architekt und kein 
Elektrotechniker)

Also doch keinen Regler für den Atmega (wie oben empfohlen?) Bisher hab 
ich immer einen Regler auf meinen Boards gehabt, deshalb frag ich...

Oder Atmega auf 3.3V mit 10Mhz statt 5V/20Mhz?

-michel

Autor: Kai Franke (kai-) Benutzerseite
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wieso willst du die Spannung denn unbedingt runterregeln?
Wenn du genügend Kondensatoren verbaust, sehe ich keine Probleme.

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

>Also doch keinen Regler für den Atmega (wie oben empfohlen?) Bisher hab
>ich immer einen Regler auf meinen Boards gehabt, deshalb frag ich...

Wenn das Netzteil halbwegs was taugt, kommen dort brauchbare 5V +/-10% 
raus. Und 100 mV Ripple machen dem AVR nix.

MfG
Falk

Autor: Michel (Gast)
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@Kai:
Das Package des TLC5922 sieht ja furchterregend aus... Wie gehst Du mit 
then Thermal-Pads um, bzw wie lötest Du das Package. Braucht denn der 
TLC5922 irgendwelche "Thermal-Vias"?

-michel

Autor: Philipp Burch (philipp_burch)
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Das Thermal-Pad kriegst du mit Heissluft relativ gut gelötet. Wenn du 
das Ding auf die Massefläche packst, müsste auch die Wärmeableitung 
genügend gut gewährleistet sein.

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

>Das Package des TLC5922 sieht ja furchterregend aus... Wie gehst Du mit
>then Thermal-Pads um, bzw wie lötest Du das Package. Braucht denn der

Bügeleisen!

>TLC5922 irgendwelche "Thermal-Vias"?

Kann nicht schaden

MfG
Falk

Autor: Kai Franke (kai-) Benutzerseite
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da das Themal Pad bei meiner Lib auf Masse liegt, sehe ich keine großen 
Probleme mit der Wärmeableitung.
Was sieht daran denn bitte furchterregend aus?
Bei meinem einen Design verbinde ich die Masseflächen auf dem Top Layer 
und benutze eine Via mit sehr großer Bohrung. Löten werde ich entweder 
mit Heißluft/Bügeleisen (hab ich beides nicht *schäm) oder ich werde 
eben durch das große Loch der Via durchlöten, mal schauen ob das klappt.
Außerdem sehe ich nicht den Zusammenhang zwischen der Package und dem 
Löten des Thermals....

Autor: Michel (Gast)
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@Kai:
Naja mit furchterrend meinte ich, dass ich sowas Fertigungstechnisch 
noch nie in Angriff genommen hatte...Bisher hab ich alle Lötstellen 
immer sehen können...

@Phillip: Wie gehst Du beim Löten vor? Da gibt's ein Application paper 
von TI die einen Rework Prozess beschreibt. Die reden da von max 215oC 
Temperatur... Beim Entlöten geb ich immer deutlich mehr Gas... 
Irgendwelche Erfahrungen?

Aber ich hab beschlossen, dem Ding eine Chance zu geben. Das schlagende 
Argument sind die Widerstände und Treiber die ich mir zusätzlich zum 
Code sparen kann. Ich werd wohl bei meinem nächsten USA trip ein paar 
von den Dingern mitbringen müssen. (Vielleicht ein paar mehr zum 
probieren :) )

Kai, danke nochmal für den Tip.

-michel

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