LED-Matrix High-Side und Low-Side

Wären nicht FETs sinnvoller?

An einem Transistor wirst Du immer einen Spannungsabfall haben (UCEsatt) 
von ca. 0,7V.

Bei zwei Transistoren (für Zeile und Spalte) im Stromkreis sind das dann 
schon 1,4V.

Wenn Du mit 5V Versorgungsspannung arbeitest, bleiben nur noch 3,6V 
übrig. Das ist für bestimmte LEDs schon zu wenig (Blau, Weiß) um 
zusammnen mit einem Vorwiderstand noch einen Arbeitspunkt (Strom) 
einzustellen.

Wenn diese Randbedinngungen bei Dir zutreffen, würde ich zumindest auf 
einer Seite mit FETs arbeiten. Für die "Low side", also die Transistoren 
nach Masse, kann man auch sowas wie den ULN2803 nehmen, da hast Du 8 
Treiber in einem IC.

Moritz schrieb:
> Achso, hab ich vergessen zu erwähnen: T1 soll die Helligkeit steuern,
> wie ihr euch sicher denken könnt.

Das baut man nicht so.

> Mir reicht es aber, wenn alle LED's
> gleich hell sind und ich nur einen PWM Kanal brauche.

Eigentlich brauchst du gar keinen (extra) PWM-Kanal. PWM ist schnelles 
Ein- und Ausschalten. Eine LED-Matrix zu multiplexen ist schnelles Ein- 
und Ausschalten der einzelnen Zeilen. Merkst du was? Das ist im Prinzip 
das gleiche. Du kannst das Dimmen komplett in Software machen.

Am einfachsten geht das, wenn du einen 8-Bit-Timer frei hast. Dem 
verpaßt du einen Vorteiler, bei dem er in der richtigen Frequenz für den 
Multiplex-Interrupt überläuft. Für das Dimmen nimmst du einen 
Compare-Channel des gleichen Timers. Außerdem brauchst du zwei 
Interrupt-Routinen, je eine für Überlauf- und Compare-Interrupt.

Die Logik ist so: beim Überlauf des Timers schaltest du die aktuelle 
Zeile der Matrix aus und die nächste Zeile an. Im Compare-Interrupt 
schaltest du einfach alle Zeilen der Matrix aus. Und schon kannst du 
über den Wert im Compare-Register deine Matrix als ganzes dimmen. Je 
später der Compare-Interrupt kommt, desto länger bleiben die Zeilen 
eingeschaltet und desto heller leuchten die LEDs.

Markus M. schrieb:
> Wären nicht FETs sinnvoller?

Kommt drauf an. MOSFETs haben auch Durchlaßverluste.

> An einem Transistor wirst Du immer einen Spannungsabfall haben (UCEsatt)

Ja.

> von ca. 0,7V.

Nein. Korrekt angesteuert, liegt die Sättigungsspannung eines bipolaren 
Transistors eher bei 200-300mV. Wenn man besonders geeignete Typen nimmt 
(ZTX-irgendwas) dann auch 100mV und weniger.

> Für die "Low side", also die Transistoren
> nach Masse, kann man auch sowas wie den ULN2803 nehmen, da hast Du 8
> Treiber in einem IC.

Das ist eine ganz blöde Idee. Denn das sind Darlington-Transistoren 
mit Sättigungsspannungen von 1V und mehr.

Axel Schwenke schrieb:
>> nach Masse, kann man auch sowas wie den ULN2803 nehmen, da hast Du 8
>> Treiber in einem IC.
>
> Das ist eine ganz blöde Idee. Denn das sind Darlington-Transistoren
> mit Sättigungsspannungen von 1V und mehr.

 Und das ist eine ganz blöde Antwort.
 ULN2803 wird gerade für so etwas verwendet. Wieviel Spannung da genau
 abfällt, ob 0,7V oder 1,1V interessiert doch niemanden.
 LED Strom wird bei ihm sowieso über R3 eingestellt, ob da 100E oder
 150E eingebaut wird, ist im Endeffekt egal.
 ULN2803 schaltet zuverlässig mit TTL Pegeln und interessiert sich kein
 bisschen um Flankensteilheit und ähnliches. Da sind MOSFET anders.

Es hängt auch von der Spannung und den LEDs ab. Wenn man genügend 
Reserve bei der Spannung hat sind die ULN2803 und ähnliche OK. Bei 
blauen oder weißen LEDs und 5 V Versorgung wird es mit der Spannung aber 
ggf. schon knapp. Auf der positiven Seite gibt es im Prinzip UDN2xxx 
ICs, aber die haben einen deutlichen Spannungsverlust, sind also nicht 
unbedingt geeignet.

Ob man BJTs oder MOSFETs nimmt macht keinen so großen Unterschied. Für 
große Strömem, so ab 0,5-1 A (bei schwachem Ausgang auch schon weniger) 
reicht ein einfacher BJT ggf. nicht mehr aus und man braucht eine 
Darlingtonschaltung. Dafür ist die Auswahl bei PNPs oft besser als Logic 
Level P-Kanal MOSFETs. Die High Side mit N_kanal MOSFETs zu schalten ist 
ggf. etwas Trickreich (z.B. AC gekoppelte Treiber).

Ich habe mir mal erlaubt, dein erstes Bild nicht nur auf weniger als
ein Zehntel der Ursprungsgröße zu bringen, sondern es dabei auch
deutlich lesbarer zu machen.

Da du das beim zweiten Bild immer noch nicht bemerkt hast, dass ein
Verweis auf den Artikel Bildformate über dem Post-Formular steht,
hier nochmal explizit der Hinweis.

Als kleine Übung: Gimp, Bild -> Modus -> Graustufen (mehr willst du
ja sowieso nicht haben), Farben -> Helligkeit/Kontrast, dann Bild ->
Bild skalieren (auf 30 %).  Bild neu als JPEG exportieren, fertig.

Dauert keine 2 Minuten.

Marc Vesely schrieb:
> Axel Schwenke schrieb:
>>> nach Masse, kann man auch sowas wie den ULN2803 nehmen, da hast Du 8
>>> Treiber in einem IC.
>>
>> Das ist eine ganz blöde Idee. Denn das sind Darlington-Transistoren
>> mit Sättigungsspannungen von 1V und mehr.
>
>  Und das ist eine ganz blöde Antwort.

Kontext! Zwei Sätze vor dieser Empfahlung hatte Markus noch MOSFETs 
empfohlen, weil Bipolartransistoren so furchtbar große Sättigungs- 
spannungen haben.