Hi,
für ein Schulprojekt (in BaWü heißt das ganze Seminarkurs und zählt zu
einem großen Teil ins Abitur) muss ich mir ein paar Platinen fertigen
lassen.
Da das allerdings mein erstes Layout ist hab ich null Erfahrung damit
und möchte ungern das Geld von meinen Kollegen und mir in den Sand
setzen.
Das ganze ist eigentlich nur ein kleines RGB-LED-Modul. In der Mitte
befinden sich fünf SMD RGB-LEDs links der TLC5490 um die LEDs ansteuern
zu können und Rechts der Steckverbinder. Leider kann ich aus
Montagegründen die Buchse und den Treiber nicht zusammen auf eine Seite
packen und muss deshalb diese langen Verbindungen in kauf nehmen.
Ich habe bereits alle Fehler die mir der DRC vom Hersteller angezeigt
hat korrigiert. Fällt irgendjemand vlt. etwas auf was ich vergessen habe
das aber sehr wichtig ist oder kann ich das dann so bestellen?
Gruß,
Boggy
-Die Versorgungsleitungen V+ und GND sollte man ruhig doppelt so breit
machen. Wie groß ist denn die Stromaufnahme von dem LEDs(wegen der
riesen Pads)?
-Einige Vias können ruhig etwas mehr Abstand zu einigen Leiterbahnen
haben, damit es nicht doch noch Kurzschlüsse gibt, DRC hin oder her.
-Ein bisschen Text auf beiden Seiten, so das die dann beim Umdrehen auf
der anderen Seite auch lesbar ist, würde ich mal als nicht ganz unnütz
ansehen.
-Das mit den 90°/45° Knicken würde ich mal nicht überbewerten.
Hauptsache die Schaltung tut das was sie soll, sofern da die
Versorgungsleiterbahn nicht verdampft. Wenn du früher gefragt
hättest, hätte man dir schon beim Platzieren der Bauteile nützliche
Tipps hätte geben können. Ich gehe mal davon aus das der Schaltplan
fehlerfrei ist, sonst wird ein Fehler nur ins Layout mitgeschleppt.
Vielen Dank für die schnellen Antworten.
Es werden diese LEDs hier sein:
http://catalog.osram-os.com/catalogue/catalogue.do?favOid=000000050001e02b003f0023&act=showBookmark
Sie ziehen pro Farbe 40 bzw 50 mA.
Im Datenblatt sind die empfohlenen Lödpads sogar noch ein ganzes Stück
größer. Ich hab sie soweit geschrumpft das ich die LEDs nahe genug
aneinander platzieren kann. Die Kühlung sollte kein Problem sein da das
ganze ein Nachbau von diesem Projekt hier: http://vimeo.com/8504840 ist.
Ich versuch dann mal eure Vorschläge umzusetzen.
Lukas B. schrieb:> Sie ziehen pro Farbe 40 bzw 50 mA.
-Wären 750mA Maximum. Bei 2A/mm zulässige Leiterbahnbelastbarkeit
scheint da ja noch Reserve zu sein aber Breiter wäre einfach
besser. So ein Kurzer kann einem nämlich den ganzen Tag vermiesen.
Lukas B. schrieb:> http://vimeo.com/8504840 ist.
Zeigt mir leider nur den schwarzen Kasten aber kein Video.
-Bei dem Chip hab ich da so meine Zweifel, denn lt. Datenblatt
(jetzt auch im µC.net) liefert der nur 1mA LED-Strom am Ausgang,
aber ich kann mich in dem Zusammenhang auch irren.
-Welche Funktion sollen denn die R1-R5 haben.
In der TI-Applikation kommen die LEDs nämlich ohne Widerstände aus.
Da wäre jetzt mal ein Schaltplan von dir hilfreich.
Michael S. schrieb:> Bei dem Chip hab ich da so meine Zweifel, denn lt. Datenblatt> (jetzt auch im µC.net) liefert der nur 1mA LED-Strom am Ausgang,
Ich glaube da hast du dich im Datenblatt verschaut. Die 1mA beziehen
sich nicht auf die LED-Ausgänge sondern auf SOUT.
OUT0 bis OUT15 unterstützen bis 3,6V 120mA.
Michael S. schrieb:> In der TI-Applikation kommen die LEDs nämlich ohne Widerstände aus.
Die Roten Leuchtdioden vertragen nur 2,05V allerdings liegt bei mir VCC
bei 3,3V die die blauen und grünen LEDs auch vertragen. Die Widerstände
sollen das korrigieren.
Eagle kennt einen ERC und einen DRC. Da kannst du schon mal viele
Prüfungen vom PC ausführen lassen. Erstmal die Fehler beseitigen, die
dir der PC ankreidet.
PS: Nächstes mal darfs auch ein größeres Layoutbild sein, damit man was
erkennt.
> generell Leiterbahnen immer parallel routen> und statt 90° Knicken lieber 2x45° machen!
Blödsinn.
> OUT0 bis OUT15 unterstützen bis 3,6V 120mA.
Aber nicht, wenn man die Kühlfläche unter dem Chip
NICHT mit einer Kaupferkühlfläche verlötet.
> Ich vermisse einen 100nF KEramikkondensator nah am TLC
C1 solld as wohl sien, denn könnte man aber deutlich
direkter mit dem Chip verbinden.
MaWin schrieb:> Blödsinn.
Damit kann auch jeder was anfangen. Eenn du es besser
weißt, dann schreib es doch so das man daraus was lernt.;-))
>> OUT0 bis OUT15 unterstützen bis 3,6V 120mA.>> Aber nicht, wenn man die Kühlfläche unter dem Chip> NICHT mit einer Kaupferkühlfläche verlötet.
Versteht auch kein Mensch, weil man erst mal lernen muss
was du meinst. Das muss auch nicht verlötet werden, man kann
auch Wärmeleitmaterialien benutzen.;-O
Besser wäre wohl die Platine ganz neu zu beginnen und sich hier
räumlich an den Schaltplan zu halten. Konturen und Befestigungs-
löcher festlegen, fixe Bauteile platzieren, dann lose Bauteile
sinnvoll(Kreuzungen von Airwires durch Drehen des Bauteils
minimieren)platzieren, Versorgungsleitungen verlegen und
für den TLC von der Kühlfläche über mehrere Vias auf die
Bottomseite eine entsprechend große Kupferfläche planen
(wenn möglich, berechnen). Signalleitungen möglichst kurz halten
und nicht kreuz und quer über die ganze Platine verlegen.
Zum Thema Grid würde ich bei THT -> Inch, z.B. 100mil = 2,54mm,
und bei SMD -> Imperial, z.B. 1mm empfehlen.
Kann man auch zwischendurch mal ändern.;-)
Wenn man schon zweiseitig layoutet, ist es oft vorteilhaft auf dem
Toplayer sich vorwiegend in +/- X-Richtung zu bewegen und auf dem
Bottomlayer in +/- Y-Richtung. Gibt zwar oft mehr VIAs, aber lässt
sich dafür auch leichter auflösen.
Es gehört meiner Meinung nach an JEDE Led ein Vorwiderstand.
Den Steckverbinder würde ich auf die Seite tun, wo auch der TLC sitzt...
Wenn Du dann den TLC einmal um 90° (math. positiv...) drehst, dann
sollte das schon entspannter aussehen...habe jetzt nur schnell die
Pinbelegung im Datenblatt für SMD-Package betrachtet...
Der (Das?) Footprint für die LEDs sieht in der Tat etwas komisch aus...
Wenn die Platine nicht so schmal sein MUSS, dann würde ich mich beim
Footprint der Leds an die Vorgaben halten.
MaWin schrieb:>> generell Leiterbahnen immer parallel routen>> und statt 90° Knicken lieber 2x45° machen!>> Blödsinn.
Alles andere als das! Aber das kann Dir ein professioneller Layouter
erklären.
@TO: Mach keine 90° Knicke. Teilweise sammelt sich da das Flussmittel
und lässt den Lötstopplack abplatzen. Und das passiert selbst bei den
professionellsten Fertigern. Mein Praktikumsbetrieb hatte damit zu
Anfangs Probleme, bis man Winkel größer 45° abschaffte.
Weiterhin scheint mir die Kühlfläche für die LEDs viel zu klein. Eine zu
hohe Betriebstemperatur setzt die Lebensdauer rapide herab. Wenn das für
Dich keine Rolle spielt, ist es egal, aber soll das Teil im Dauerbetrieb
laufen, würde ich mich unbedingt an die Herstellervorgaben halten.
Dass das hinterher schlecht zu löten ist, stimmt wohl, aber dafür gibt
es ja das Reflow-Löten.
Die einzelnen Widerstände sind unsinn. Entweder alle, oder keiner.
Nachdem aber der Treiber Konstantstromquellen im Ausgang besitzt, sind
Widerstände da natürlich Unsinn. Der Treiber treibt alle LEDs mit dem
gleichen Strom. Widerstände bringen hier - außer Verlustleistung - gar
nichts.
Auch vermisse ich den Eingang für die Spannungsreferenz. Welche Spannung
liegt hier an, welcher Wert ist für R6 angedacht?
Helligkeitsunterschiede lassen sich, soweit ich das verstanden habe, im
"dot correction" Register ausgleichen.
Prinzipiell verstehe ich nur nicht: Der Treiber will eine PWM für die
Helligkeit der LEDs haben. D.h. in jedem Falle brauchst Du noch einen
Prozessor bzw. Controller, der dem Treiber die nötigen seriellen Signale
liefert.
Denkst Du nicht, es wäre einfacher, die fünf LEDs direkt vom Prozessor
anzusteuern?
Momentan bin ich dabei die Platine neu zu entwerfen.
Martin Schwaikert schrieb:> Weiterhin scheint mir die Kühlfläche für die LEDs viel zu klein.
Das Projekt soll dem hier gleichen:
http://www.jamesnsears.com/2009/04/orb_photos.php
Ich glaube das bei dem Luftstrom die Kühlung nachher ein kleineres
Problem sein sollte.
Das ist nur ein LED-Treibermodul. Da werden dann nachher mehrere von
miteinander verbunden. Die Ansteuerung übernimmt ein Nexys 3 FPGA-Board
das in der Mitte von dem Ring dann sitzen wird.
Irgendwie steh ich grad auf schlauch. VCC beträgt 3,3V was die grünen
und blauen LEDs auch Problemlos vertragen allerdings liegt das über der
Spannung die roten LEDs vertragen. Wenn ich die aber alle parallel
betreibe bekommen ja auch meine roten LEDs 3,3V ab und werden mir
abrauchen.
Das hatte ich vor mit den Widerständen zu tun.
I=U/R
0,04A=2V/xOhm
x=50 Ohm
Das bedeutet doch das wenn ich die LED 40mA zieht 2V an der LED
ankommen.
Lukas B. schrieb:> VCC beträgt 3,3V was die grünen> und blauen LEDs auch Problemlos vertragen allerdings liegt das über der> Spannung die roten LEDs vertragen.
Mit 'vertragen' hat das nichts zu tun. Das ist die Vorwärtsspannung. So
wie bei normalen Dioden (dort dann 0.2V .. 1V). Es muss nur der Strom
stimmen.
Lukas B. schrieb:> Irgendwie steh ich grad auf schlauch. VCC beträgt 3,3V was die grünen> und blauen LEDs auch Problemlos vertragen allerdings liegt das über der> Spannung die roten LEDs vertragen. Wenn ich die aber alle parallel> betreibe bekommen ja auch meine roten LEDs 3,3V ab und werden mir> abrauchen.> Das hatte ich vor mit den Widerständen zu tun.> I=U/R> 0,04A=2V/xOhm> x=50 Ohm> Das bedeutet doch das wenn ich die LED 40mA zieht 2V an der LED> ankommen.
Du siehst das falsch. Halbleiter wollen Strom, die Spannung, die sich
auf Grund des Stromes über dem Halbleiter einstellt, ist ein Resultat
des Stromes.
Wenn Du also 20mA durch die roten und die grünen LEDs schickst, dann
wird der Spannungsabfall über die beiden LEDs unterschiedlich sein,
beide werden aber in etwa gleich hell leuchten.
Lukas B. schrieb:> Irgendwie steh ich grad auf schlauch.
War wohl etwas zu ehrgeizig das Projekt?
Reizvoll ist es, das muss man zugeben, aber man
unterschätzt da den Aufwand doch schnell.
Deine Berechnungen und Einsatz eines Widerstandes
beruhen auf Gleichstrom im Dauerbetrieb.
Bei PWM-Betrieb können LEDs höher belastet werden.
Maßgeblich ist da der Strom. Wenn man die Verlustwärme
von den LEDS abführen kann, dann kann man das in den
Griff bekommen.
Experimentell könnte man mit einem 555 eine PWM aufbauen
die dann über einen Transistor eine LED treibt. Da kann
man dann durch Messen sehen wie das Signalverhältnis am
besten passt. Man muss eben nur die Verlustleistung
von der LED ständig im Blick behalten.
Michael S. schrieb:> Bei PWM-Betrieb können LEDs höher belastet werden.> Maßgeblich ist da der Strom.
Macht denn der genannte Chip tatsächlich eine Konstantstrom-PWM am
Ausgang?
@ Lukas B. (lukas_b23)
>Ich glaube das bei dem Luftstrom die Kühlung nachher ein kleineres>Problem sein sollte.
Glauben heißt nicht wissen. Lies mal wie eine Kühlkörper
funktioniert.
>Irgendwie steh ich grad auf schlauch. VCC beträgt 3,3V was die grünen>und blauen LEDs auch Problemlos vertragen
Irrtum die IIte. Mit 3,3V wist du deine blauen und grünen LEDs kaum zu
leuchtenbringen, denn der TLC braucht auch 0,5-1V Spannngsabfall, um
sauber zu arbeiten.
> allerdings liegt das über der>Spannung die roten LEDs vertragen.
3. Irrtum. LEDs werden vom TLC mit Konstantstrom versorgt.
> Wenn ich die aber alle parallel>betreibe bekommen ja auch meine roten LEDs 3,3V ab und werden mir>abrauchen.
Nö.
>Das hatte ich vor mit den Widerständen zu tun.>I=U/R>0,04A=2V/xOhm>x=50 Ohm>Das bedeutet doch das wenn ich die LED 40mA zieht 2V an der LED>ankommen.
Dann fallen aber 1,3V am Vorwiderstand ab und mit DIESEN 1,3V muss man R
berechnen! Siehe LED. (zum 123847456278456ten Mal).
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