mikrocontroller.net

Forum: Offtopic Kleinste RGB-LED für große Displays(Elektor)


Autor: Stevko (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo liebe MC-Gemeinde,

heute las ich in den Elektor-News folgende Meldung(hoffe der Link ist 
ok):

http://dbaseserver.mistermail.nl/t/597272/8917081/185975/0/

Für den Fall das der Link nicht funktioniert.
Die kleinste RGB-Led zur Zeit hat folgende Daten:
Abmessung = 1,6mm x 1,6mm
Höhe = 0,9mm
Stromverbrauch = 20mA

...weiter heißt es im Text:
"OSRAMs neues RGB-Produkt im Minigehäuse benötigt mit den Abmessungen 
von nur 1,6 x 1,6 mm besonders wenig Fläche und ist mit 0,9 mm Höhe 
besonders flach geraten. Mit dieser LED lassen sich bis zu 2 mm kleine 
Bildpunktabstände realisieren und somit besonders hohe Auflösungen 
erzielen. So genügt eine Fläche von weniger als 10 m² für volle 
HDTV-Bildauflösung."
=======================================================================

Also rechnete ich die Anzahl der LEDs für die 10qm Fläche aus:
LED-Fläche -> 2E-03m x 2E-03m = 4E-06qm/LED
Anzahl der LEDs auf 10qm -> 10qm / 4E-06qm/LED = 2,5 Millionen LEDs

So nun haben wir ein vollständig weißes Bild und jede LED zieht ihre 
20mA:
-> 2500000 LEDs x 0,02A = 50000A = 50kA

Jetzt meine Frage:
50kA ist einen Menge Saft bzw. kann es gar nicht glauben. Liege ich da 
völlig daneben oder werden die LEDs anders angesteuert. Ich denke da an 
PWM oder ein Teil der LEDs wird bei dem weißen Bild abgeschaltet oder 
...
Hat in diesem Forum jemand Erfahrung auf diesem Gebiet? Schon allein die 
Leiterbahn für eine Pixelspalte dürfte doch größer sein als die 
LED-Breite. Wohin dann mit den anderen Leiterbahnen? Habe aber auch 
keine Bedenken dass es funktionieren wird, aber wie?

Diese Frage stelle ich nur interessenhalber und hoffentlich wird es kein 
Troll Thread.

Ein schönes Pfingst(Bastel)-Wochendende wünscht Euch
  Stevko

Autor: Kest (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Da steht niergends, dass man sowas schon gemacht hat.
Ich habe Erfahrung nur mit "kleineren" Wänden und muss sagen, dass so 
ein Modul (16x16 Pixel -> 16x16x3 LEDs ->768 Leds) schon nicht ohne ist: 
braucht Strom (klar ;-)), Ansteuerung und ist mit einem Lüfter 
ausgestattet. Wenn man vor einer solchen Wand steht, ist es ganz schön 
laut.

Ansonsten -- Grundlagen der Elektrotechnik: schalte mehrere LEDs in 
serie und schon fließen "nur" 20 mA durch mehrere LEDs.

Grüße,
Kest

Autor: xxx (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Typisch Elektor: Meldung mit Fehlern aber groß Aufgemacht

evtl. nicht die kleinste RGB, aber deutlich kleiner
als Osram:

http://www.rohm.com/products/databook/led/pdf/smlp34.pdf

Aber Osram zahlt wohl mehr (oder schaltet halt mehr Werbung).

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nur mal als Info:
Das was Elektor auf den ersten paar Seiten in jedem Heft als Neuigkeiten 
abdruckt stammt nicht von Elektor, sondern das ist reine Werbung von 
Firmen. Diese Artikel kann jeder reinsetzen lassen.

Und ja, ein Energieverbrauch im 2-3 stelligen kW Bereich ist für LED 
Wände mit etlichen m² Fläche normal.

Ich kenne eine etwa 50x50cm große LED Matrix aus 32x32 RGB Leds, die ist 
mit >200W spezifiziert.

Autor: Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
bei der geforderten auflösung von 2,5 mio bildpunkten ist serien 
schaltung out

aber mit 100HZ bildwiederholfrequenz und Vollmultiplex sich ein 
gesamtstrom zeile spalte von 20 ma jedoch auch eine gesamt volumenstrom 
der eine LED entspricht jete einzelne LED leutet dann 1/250*10^6 sek je 
Bild +100 /sek =100 Blitze  a 4*10^-9= 4 ns

um den lichtsrom zu erhöhen könnte man den strom 
verdreifache-verzehnfachen da der dutycycle eh nur 1/2,5mio ist.
bis zum duty cycle 100% ist  jede mögliche aufteilung in teilbilder 
denkbar.

Autor: Stevko (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Kest:

>Da steht niergends, dass man sowas schon gemacht hat

Auf meinem Arbeitsweg steht z.B. eine LED-Reklametafel(wahrscheinlich 
ältere Technik). Die dürfte so ungefähr 10qm haben. Ich habe mir immer 
überlegt was allein der Stromverbrauch + Unterhalt kostet. Die 
Werbekosten für eine Firma(blendet aller 10sec um) müssten da eigentlich 
sehr hoch sein. Bemerkenswert war dass diese Anzeige auch bei -15°C noch 
funktioniert hat. Bei -20°C war sie abgeschaltet oder hat ihren Diest 
quittiert.

>Ansonsten -- Grundlagen der Elektrotechnik

Ja das hatte ich voll vergessen. Gut, geben wir der Pixelspalte nur 20mA 
aber erhöhen die Spannung. Aber rein gefühlsmäßig: bei 1000 LEDs pro 
Spalte haben wir ca. 2000 Volt. Da dürfte ein Leiterbahnabstand von 2mm 
zu gering sein.

Und die Leistungsaufnahme bleibt doch gleich, egal ob wir mit U oder I 
spielen. So ein Ding mit 10qm würde mir die Haare vom Kopf fressen. Das 
Werbe-LED-Display steht aber immer noch. Demzufolge dürften die 
Betriebskosten nicht so hoch sein?
Ich glaube der Fehler liegt bei mir bzw. meinem Rechenansatz.

Gruß
 Stevko

Autor: Stevko (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Alle die bis 19:53 geantwortet haben:

Mir geht es hier nicht um medienwirksame Reklame(Elektor) oder gar um 
die Zeitschrift "Elektor".
Mein Gedankengang ziehlt auf die Leistungsaufname, den Unterhalt sowie 
die Technologie eines großen LEDs-Display ab.
Stimmt meine rein theoretische Rechnung, könnte (fast) keiner die 
laufenden Betriebskosten zahlen. Ebenso wäre nach meinem Verständnis die 
Herstellung eines solchen Displays fast unmöglich -> Leiterbahnbreite.

Darum noch einmal meine Frage:
Hat irgendwer in diesem Forum Ahnung von solchen großflächigen 
LCD-Displays?

Gruß
  Stevko

Autor: Eddy Current (chrisi)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Stevko schrieb:
> Stimmt meine rein theoretische Rechnung, könnte (fast) keiner die
> laufenden Betriebskosten zahlen.
Ich kenne auch keinen, der so eine Bildwand besitzt ;-)

> Ebenso wäre nach meinem Verständnis die
> Herstellung eines solchen Displays fast unmöglich -> Leiterbahnbreite.
Keine Panik: Stelle Dir vor, Du baust die Wand aus vielen "kleinen" 
Modulen zusammen, die alle ihren lokalen Stepdown-Konverter besitzen, 
dann wird das schon handlebar. Beispielsweise von 48V runter auf 5V. Die 
Leistungsaufnahme kann man damit nicht verringern, aber das Thema 
"Leiterbahn" ist gegessen.

Autor: *.* (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Zur Leiterbahnbreite: Man baut halt Würfel in die Tiefe.

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
LEDs        Strom  Dutycycle  Jahr  Nachts aus 
2.500.000 * 10mA * 0,1 * 3V * 1a *  18h/24h * 0,2EUR/kWh = ~10.000€/a
Noch erträglich

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@  Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne)

>gesamtstrom zeile spalte von 20 ma jedoch auch eine gesamt volumenstrom
>der eine LED entspricht jete einzelne LED leutet dann 1/250*10^6 sek je
>Bild +100 /sek =100 Blitze  a 4*10^-9= 4 ns

Selten so einen Quark gelesen.

>um den lichtsrom zu erhöhen könnte man den strom
>verdreifache-verzehnfachen da der dutycycle eh nur 1/2,5mio ist.

Aua!

>bis zum duty cycle 100% ist  jede mögliche aufteilung in teilbilder
>denkbar.

Kleiner Tip. Multiplexen spart keinen Strom, "nur" Leitungen und 
Bauteile zur Ansteuerung. Siehe LED-Matrix.

@  Stevko (Gast)

>Stimmt meine rein theoretische Rechnung,

Ja.

> könnte (fast) keiner die laufenden Betriebskosten zahlen.

Aber sicher. Fahr mal nach Las Vegas ;-)

> Ebenso wäre nach meinem Verständnis die
>Herstellung eines solchen Displays fast unmöglich -> Leiterbahnbreite.

Unsinn. Ein erster, wichtiger Ansatz wurde bereits genannt. 
Modularisierung. Geht praktisch auch nicht anders, von Aufbau- und 
Wartungsproblemen ganz zu schweigen.
Man baut halt Module mit z.B. 16x16 Pixel. Die 256 LEDs ziehen 5,1A, 
problemlos handhabar. Davon brauchst du ca. 10000 Stück. Die 
Stromversorgung wird in dem Zug auch modularisiert. Sprich, vom dicken 
dreiphasigen Drehstromnetz über dickes Schaltnetzteil geht man z.B. auf 
42V, das ist noch recht sicher. Dabei fliessen hier "nur" ca. 5000A. Die 
kann man relativ leicht verteilen, das braucht aber auch schon DICKER 
Kupferschienen. Auf jedem Modul wird dan per DC-DC Wandler auf 3V oder 
so runtergesetzt. Oder man verteilt direkt 230V, dort fliessen dann 
"nur" ca. 620A.

>Hat irgendwer in diesem Forum Ahnung von solchen großflächigen
>LCD-Displays?

Es gab mal einen Artikel von Xilinx. dort hat ne Firma ein grosses 
Display für den Time Square in New York gebaut. MIt Xilinx CPLDs, FPGAs 
und Gigabit-Ethernet.

http://www.designnews.com/article/48634-Times_Squa...

BIG!

@  Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite

>LEDs        Strom  Dutycycle  Jahr  Nachts aus
>2.500.000  10mA  0,1  3V  1a *  18h/24h * 0,2EUR/kWh = ~10.000€/a

Naja, dazu kommt noch der Wirkungsgrad der Stromversorgung sowie ein 
höherer Dutycycle. Ich würde mal locker mit dem Doppelten rechnen. Für 
ne grosse Firma aber Peanuts. Nicht mal ein halbes Jahresgehalt.

MFG
Falk

Autor: Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
hallo Falk,

danke für deine wohlgemeinte Aufklärung
leider geht sie völlig fehl.

Beim Multiplex werden die Helligkeitssignale nacheinander auf die 
einzelenen Farbpixel geschaltet. Das ist zumindest bisher so. Angesichts 
der hohen Auflösung von HDTV ist es sicher sinnvoll das Bild in 
Teilbider zu zerlegen und so Bildsegmente im Parallelbetrieb zu 
betreiben. Dies setzt jedoch das Zwischenspeichern der Teilbider 
vorraus.

100% Duty Cycle sind jedenfalls im Multiplexbetrieb völlig illusorisch 
und machten ihn zugleich sinnlos.

Darüberhinaus ist es  längst ein alter Hut im PWM Betrieb mit höheren 
Strompulsen mit kurzem Duty Cycle eine höhere virtuelle Helligkeit zu 
erziehlen als es mit Dauerbestromung möglich ist. Dabei entspricht die 
Verlustenergiemenge (abzuführende Wärme) dem Produkt aus Leistung und 
Duty Cycle. Dies lässt sich jedoch nur soweit ausreizen wie es der 
thermische Widerstand des Chips gerade noch zulässt die Gitterstruktur 
nicht zu zerstören.

und genau das steht auch unter Ansteuerung im von dir benannten Link mit 
Ausnahme des fehlenden Bezuges auf die virtuelle Helligkeit.

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Winfried J. schrieb:

> Darüberhinaus ist es  längst ein alter Hut im PWM Betrieb mit höheren
> Strompulsen mit kurzem Duty Cycle eine höhere virtuelle Helligkeit zu
> erziehlen als es mit Dauerbestromung möglich ist. Dabei entspricht die
> Verlustenergiemenge (abzuführende Wärme) dem Produkt aus Leistung und
> Duty Cycle.

Durch den höheren Strom ist die Verlustleistung in den LEDs aber um 
einiges höher als beim Dauerbetrieb mit niedrigem Strom (wegen P=I²*R). 
Dass man durch das Pulsen also mehr Helligkeit/Leistung erzielen kann, 
halte ich daher für recht unwahrscheinlich (ich lasse mich gerne aber 
überzeugen wenn irgendeine verlässliche Quelle das bestätigt).

Autor: Falk Brunner (falk)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@  Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne)

>danke für deine wohlgemeinte Aufklärung
>leider geht sie völlig fehl.

Danke gleichfalls. Ich glaube kaum, das su mir Multiplexing erklären 
musst.

>100% Duty Cycle sind jedenfalls im Multiplexbetrieb völlig illusorisch
>und machten ihn zugleich sinnlos.

Aber 1/2500000 ist sehr sinnvoll ;-)
Dein Geschreibsel ist der letzte Unsinn.

>Darüberhinaus ist es  längst ein alter Hut im PWM Betrieb mit höheren
>Strompulsen mit kurzem Duty Cycle eine höhere virtuelle Helligkeit zu
>erziehlen als es mit Dauerbestromung möglich ist.

Urban Legend.

>Duty Cycle. Dies lässt sich jedoch nur soweit ausreizen wie es der
>thermische Widerstand des Chips gerade noch zulässt die Gitterstruktur
>nicht zu zerstören.

Vollkommen falsch. Der begrenzende Paramter ist die thermische Kapazität 
der LED-Chips. Der muss nämlich während des Strompulses die Wäre 
aufnehmen, ohne zu überhitzen. Erst in der Ausschaltphase kann die Wärme 
abgeführt werden.

>und genau das steht auch unter Ansteuerung im von dir benannten Link mit
>Ausnahme des fehlenden Bezuges auf die virtuelle Helligkeit.

Virtuelle Helligkeit. Wieder so ein Blödsinn^3.

Autor: Kest (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Leute, ich musste für so eine Wand Ansteuerung mit einem FPGA machen. 
Ich habe die Module gesehen, ich habe die auseinander genommen und rein 
geschaut, ich war ensprechend auch bei der Inbetriebnahme so einer Wand 
dabei. Und eins kann ich sagen: die Stromversorgung ist nicht das 
Problem! Zumindest nicht von denen, die so eine Wand aufstellen und 
betreiben. So eine Wand kostet schon ein Vermögen -- ein qm kann locker 
10 kEuro kosten. Da gehen die Stromkosten im Rauschen unter ;-)

Ansonsten: so ein Modul 16x16 hat von Außen 230 V Kaltgeräteanschluß, 
zwei RS232 Buchsen und Kodierschalter, mit dem man die Position des 
Moduls festlegen kann. Drin ist ein Netzteil samt 2 Lüfter (glaube ich) 
und eine Platine mit LED Treibern (hab' vergessen, welche genau). Ein 
LED Treiber konnte 24 LEDs treiben -- bei 16 x 16 x 3 Farben = 768 / 24 
LEDs => 32 Treiber. Sowohl Unter- als auch Oberseite der Platine ist 
also komplett dicht. Multiplext werden die LEDs also nicht. Jede 
einzelne LED wird mit PWM betrieben.

Grüße,
Kest

Autor: Alexander Schmidt (esko) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Falk Brunner schrieb:
>http://www.designnews.com/article/48634-Times_Squa...

> 12Millionen Leds, 1500m²
> “Our initial calculation was about 1 megawatt of power,” Adriansen says.
> “But early on, we discovered that there was not that much power available
> in the building."
> By doing that, they lowered the power requirement to 350 kW.

Autor: Stevko (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
So, bin jetzt erst aus dem verlängerten Wochenende gekommen.
Vielen Dank an Alle für die Antworten. Kann mir jetzt vorstellen wie 
dies gehandhabt wird. Man wird ja auch schlecht das ganze LCD tauschen, 
wenn einmal störende Pixelfehler/Ausfälle auftreten. -> Modulbauweise

Der Anschaffungspreis ist schon recht hoch und dazu kommen noch die 
laufenden Betriebs- und Wartungskosten. Da braucht man schon 
finanzkräftige Werbekunden oder wie hier gesagt wurde "das ist Peanuts". 
Trotzdem, das Geld muß erst mal verdient werden und ob diese Art von 
Werbung es wieder reinspielt steht in den Sternen. Da würde ich das Geld 
lieber in die Produktion stecken und eine andere Art von Werbung 
bevorzugen.

Ach übrigens ich hatte nie vor so ein LCD zu kaufen oder was ähnliches, 
mich haben nur der Aufbau und die Stromkosten interessiert.

Gruß
  Stevko

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail, Yahoo oder Facebook? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen | Mit Facebook-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.