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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Port-Stromverstärkung,Push-Pull-Treiber


Autor: bukongahelas (Gast)
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Ein allgemeines Problem:

Ein AusgangsPortPin bringt zuwenig Spannung und/oder Strom.
Man könnte eine NPN-PNP (Push-Pull) Schaltstufe mit
- bipolaren
- Darlington
- FET
Transistoren nachschalten.Vorteil:Leicht zu reparieren,
Transistoren gibts überall.Nachteil:Viel Platz.

oder

ein Treiber IC.Aber wenn schon IC,
dann eins mit der Verfügbarkeit eines NE555,
nur als Beispiel,ist kein Treiber,weiß ich.

Das IC sollte also möglichst viel Strom und Spannung
schalten können und evtl. integrierte Freilaufdioden
haben.Ansteuerung mit 5V TTL von AVR 8515,der bringt 5V/20mA.
Gehäuse in DIL zum Basteln praktisch.
Ach ja,billig soll es sein,wird ja dauernd eingesetzt.
Bei mir in LED Arrays,MuxBetrieb,hohe Impulsströme bis zu
einigen Ampere! Allerdings kurze Pulse zum thermischen
Erholen.Puls-Pausen Verhältnis 1:15,nicht mehr.

Ich finde die Variante "Transistoren/FET" am Besten.

Welche FET´s sind für eine Push-Pull Stufe (Wechsler)
geeignet? (Schneller Schalt-FET).Typenbezeichnung ?

Soweit ich weiß,brauchen manche (die selbstleitenden J-FET´s)
eine negative Vorspannung.Das ist schlecht,es gibt nur +5 Volt.
IG-FET´s sollen elektrostatisch empfindlich sein ?
(Vor 20 Jahren auf der Berufsschule mal gehört).

Wie sieht eine Schaltung aus ? (Gate- und Drainwiderstände?)

Habe schon mit BD649 / BD650 experimentiert,
leider hohe Kollektor-Emitter Restspannung (Uce sat).
Bei Darlington vermutlich prinzipbedingt.(2 in 1,also 2xUce sat).

Dank vorab

Uli

Autor: crazy horse (Gast)
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Warum brauchst du für LEDs push/pull-Endstufen? Braucht man nicht.
Inzwischen gibts logic-level-Fets sowohl als p- als auch als n-Kanal
preiswert. Wenn du unbedingt willst, kannst du je einen p- und einen
n-Typ a la CMOS-Gatter zusammenschalten, dann hast du deinen
push/pull-Betrieb. Bei höheren Frequenzen (>20kHz) reichen allerdings
die Portströme des AVR nicht mehr zum schnellen Umladen.
Darlingtons sind eigentlich als Schalter immer ungeeignet, egal ob
diskret oder integriert, mit min. 1V - 1,5V Restspannung musst du
rechnen.
Besser sind integrierte Treiber mit zusätzlicher Versorgung der
Treiberstufe (UDN2595).
Bleiben als weitere Alternativen Motortreiber-ICs und Leistungs-OPs.

Autor: bukongahelas (Gast)
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Ok,dann erkläre ichs ausführlicher:(warum soviel Strom):
(Wofür Push-Pull Stufe):

Bei meinem ersten Prototypen (8x16 Led) habe ich die Spalten
(Adresse) mit PNP Darlington nach+ und die Zeilen (Bytes)
mit NPN nach Masse geschaltet.
Die Vorwiderstände sind wegen des MuxBetriebs "zu klein",
um gleiche Helligkeit wie an 5V DC zu erreichen.
Wehe,der Controller bleibt stehen...8 tote LEDerlein...

Ein PNP hatte den PulsSpitzenStrom von 8 Leds zu schalten.
(Gemeinsame Anode).

an DC wären das normal:   8 x 30mA = 240mA

bei einer Puls-Pause von 1:15 muß der Strom jedoch für
die gleiche Helligkeit theoretisch 15x so hoch sein,also

15 x 240mA = 3.6 Ampere !!!!  heftig!

Bei den NPN´s war es nicht ganz so schlimm,denn die schalten
jeweils nur 1 Led gegen Masse,aber auch hier Strom x15 !

Also aufgebaut und MuxBetrieb programmiert.
Schwierigkeiten: Die Daten "landeten" in "falschen" Spalten.
Oszilloskop,nachgemessen:
Die Abschaltflanke war so langsam,daß die nächste Adresse
schon "dran" war,als noch "alte" Daten anstanden.

Abhilfe/Besserung:Ein Ableitwiderstand nach Masse bzw. Vcc +5V.
Und eine Menge Warteschleifen im Prog.

Folgerung:Eine NPN-PNP Schaltstufe wäre optimal.

Was ich gebaut hatte heißt vermutlich "Halbbrücke".

Wenn ich auf VollBrücke ausbaue,könnte der Strom auch
"rückwärts" fließen.
2 antiparallele Dioden kompensieren den erhöhten Bedarf
an TreiberTransistoren.
Damit werden zweifarbige Arrays möglich,es gibt LED´s,die leuchten
grün,wenn der Strom hin und
rot ,wenn der Strom zurück fließt.
Sie haben nur 2 Anschlüsse,im Gegensatz zu denen mit 3 Beinen.

Deswegen mein Beharren auf NPN-PNP.

Die Skizze einer FET Schaltstufe mit Typenangabe
wäre nett.Z.B. las ich im Forum vom Gatewiderstand
gegen Schwingungen.

Logic Level FET´s erschienen mir im Verhältnis zu "normalen" teuer.
Deswegen auch damals die Darl´s.

Dank für Tip UDN2595,mal sehen,welchen Maxstrom er abkann.

Uli

Autor: Axel Rühl (Gast)
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Hi Uli,
ich nehm einen IPS 521 von IRF als P-Kanal Schalter.
macht so 2-3 Ampere 12 Ampere Spitze. Thermoschutz,
Überspannungsschutz und Diagnoseausgang. Bin sehr zufrieden.

Gruß
Axel

Autor: bukongahelas (Gast)
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Crazy Horse: UDN2595 gegoogelt,kein DataSheet gefunden.

Axel: IPS521 bei Conrad zu teuer,brauche sehr viele.

Weitere Vorschläge willkommen !

Danke und Gruß

Uli

Autor: crazy horse (Gast)
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http://www.allegromicro.com/datafile/archive/2595.pdf
sehe auch gerade erst, dass es mit denen wohl zu Ende geht. Schade
drum. Wenn sich dein Bedarf in Grenzen hält, ein paar Stangen habe ich
noch.

Ansonsten such dich da nochmal durch:
http://www.allegromicro.com/ic/sink.asp

Autor: bukongahelas (Gast)
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Will nicht besserwissen,aber das habe ich vorausgesagt
bzw. leidvoll erfahren müssen: Beschaffungsprobleme.
Schnell entwickelt,schneller Gewinn,schnell veraltet.

Das spricht logischerweise für die "diskrete Lösung".

Eine Push-Pull (NPN-PNP) Treiberstufe,die zur Ansteuerung
an 5V nicht mehr wie 10mA zieht.

Am liebsten Fet,weil Ansteuerung leistungslos und billig.

Uli

Autor: Axel Rühl (Gast)
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dann nehm den fdc6327.
Datenblatt im Anhang
AxelR.

Autor: Axel Rühl (Gast)
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nochwas: was kostet der ips521 bei Conrad?
Bei Farnell kostet der 2,60, bei VPE 95stk: 1,40.
AxelR.

Autor: bukongahelas (Gast)
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Danke für die Hinweise.

FDC6327 im Prinzip OK,leider im DataSheet keine
Applikation (Anwenderschaltungsbeispiel).
Außerdem SMD,schlecht zum Basteln.
Und in 10 Jahren,bei einer Reparatur,vermutlich nicht mehr verfügbar.

Hoffe auf einen fertigen Schaltungsvorschlag mit
je einem N und P Kanal "Dreibeiner".(kein SMD).

Wiederhole: Ansteuerung 5V TTL max. 20mA (besser:10mA).
Lastspannung bis max. 30 Volt,
Laststrom min. 3A (besser: mehr A ...)

Spezialitäten,die nur Geld kosten werden nicht benötigt
(Thermoschutz,Statusausgang,...).

Einfache Fets liegen meines Wissens im Preis um die 30 Cent.



Gruß und Dank an Alle

Uli

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