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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED-Treiber ohne PWM gesucht


Autor: Alex (Gast)
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Hallo zusammen,
ich bin momentan dabei eine Platine zu layouten, auf der sich viele 
SMD-LEDs befinden. Da ich eh schon eine deutliche Wärmeentwicklung haben 
werde möchte ich die LEDs nicht parallel mit Vorwiderstand betreiben, 
sondern einen LED-Treiber IC einsetzen (auf ner weiteren Platine). Davon 
gibt es ja auch so einige am Markt, derzeit denke ich da an den TLC 5923 
von TI. Was mir sehr gefällt ist das SPI Interface und die Möglichkeit 
den Strom der LEDs zu steuern (Dimmen per PWM steht aus Gründen des 
Timings nicht zur Diskussion)

Soweit so gut; nun hat der TLC aber leider eine maximale Spannung an den 
Ausgängen von 17V (current sink), was die Anzahl an LEDs in Reihe 
begrenzt. Dadurch würde für mich ein erheblicher Verkabelungsaufwand 
entstehen, den ich gern reduzieren möchte.
Kennt daher jemand einen IC mit höherer Spannung am Ausgang (mit den 
gleichen Features des TLC) oder eine andere Möglichkeit die LEDs 
anzusteuern? Ich bin bei den großen Halbleiterherstellern leider nicht 
fündig geworden.

Vielen Dank
Alex

Autor: ernst (Gast)
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Wenn du viele LEDs in Reihe (Viele hast du denn?) und die 
Versorgungsspannung (Wie hoch ist die denn?) nicht weit über der 
aufsummierten LED-Vf liegt, ist ein Widerstand die Lösung mit dem besten 
Wirkungsgrad.

Wenn die Betriebsspannung nicht stabilisiert ist, eine lineare 
Konstantstromquelle.

Wenn die Spannungsdifferenz zu hoch wird, einen LED-Treiber auf 
Schaltregler-Basis.

Autor: ernst (Gast)
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Wegen SPI-Steuerbar: Hast du bei Linear mal geschaut, die haben da 
schöne LED-Treiber für LCD-Hintergrundbeleuchtung, auch für mehr als 17V 
IIRC.

Autor: Alex (Gast)
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Das mit dem Vorwiderstand mag richtig sein, es gibt da jedoch zwei 
Probleme:
1. Die LEDs haben (teilweise erhebliche) Fertigungstoleranzen was die 
Vorwärtsspannung betrifft, sprich eine Reihe LEDs ist möglicherweise 
heller als die andere. Diese LED-Treiber gleichen das wunderbar aus.
2. Den Vorwiderstand müsste ich auf der LED-Platine unterbringen, dort 
möchte ich aber nicht noch mehr Wärmequellen unterbringen.

Die Versorgungsspannung kann ich variieren, derzeit habe ich 4 LEDs in 
Reihe, 8 hätte ich gern :) Pro LED hab ich so ~3,2V sprich bei 8 Stück 
komme ich mit 17 V nicht mehr ganz hin...

Bei Linear Technology hab ich geschaut und auch den LT3754 gefunden. Der 
kann eig genau das was ich will, gibts aber leider nur als QFN Package 
(hab' leider keinen Lötofen zur Verfügung) und hab' bisher auch noch 
keine Bezugsquelle für den gefunden.

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

>Die Versorgungsspannung kann ich variieren, derzeit habe ich 4 LEDs in
>Reihe, 8 hätte ich gern :) Pro LED hab ich so ~3,2V sprich bei 8 Stück
>komme ich mit 17 V nicht mehr ganz hin...

Nimm 4 LEDs pro Kanal und gut. Die Suche nach der 
Super-Duper-Auf-deine-Luxuswünsche-zugeschnittenen-Lösung ist Unsinn. 
Erst recht bei Einzelstücken fürs Hobby.
MfG
Falk

Autor: Torsten Schwalm (torstensc)
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Zum Beispiel der LM3432. Der geht bis 80V. Kann man analog oder mit
PWM dimmen. Funzt bei mir einwandfrei. Und mann kann ihn als Sample
bestellen.

Torsten

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Torsten Schwalm (torstensc)

>Zum Beispiel der LM3432. Der geht bis 80V. Kann man analog oder mit
>PWM dimmen. Funzt bei mir einwandfrei. Und mann kann ihn als Sample
>bestellen.

Schön, der hat aber nur 6 Kanäle, die TLC von TI haben 16. Und 
Verlustleistung spart man dabei auch kaum.

MfG
Falk

Autor: Alex (Gast)
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@ Falk
Wahrscheinlich hast Du Recht, lieber Kabelwust als an den Funktionen 
sparen. Hätte ja aber sein können, dass es eine einfache Lösung gibt.

@Torsten
Der Baustein dimmt die LEDs intern immer per PWM, egal ob man ein 
analoges Signal oder ne PWM anschließt. Sonst sah der Käfer aber ganz 
gut aus.

Danke für die Antworten

Alex

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

>Wahrscheinlich hast Du Recht, lieber Kabelwust als an den Funktionen

Wieso Kabelwust?

"Dadurch würde für mich ein erheblicher Verkabelungsaufwand
entstehen, den ich gern reduzieren möchte."

Schon mal was von Flachbandkabeln gehört?

>sparen. Hätte ja aber sein können, dass es eine einfache Lösung gibt.

Ist die Nutzung eines TLC sooooo aufwändig?

MFG
Falk

P S Irgendwie versteh ich die Welt immer weniger. Heute haben Bastler 
zum Spottpreis Zugriff auf nahezu das gesamte, RIESIGE Sortiment 
professioneller Bauteile und es wird immer noch gejammert.

Autor: Torsten Schwalm (torstensc)
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Weniger Kanäle ist richtig, in Verbindung mit dem LM3430 als über den
LED-Treiber gesteuerter Schaltregler erreicht man allerdings einen
sehr hohen Wirkungsgrad. Allerdings ist der Bauteilaufwand natürlich
damit höher. In der Appnote werden damit 72 LEDs betrieben, bei
variabler Eingangsspannung von 8-20V.
Ob er die Leistung nun im IC oder den Rs verbrät ist bei dieser
Fragestellung wahrscheinlich egal.

Torsten

Autor: Vlad Tepesch (vlad_tepesch)
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Alex schrieb:
> 1. Die LEDs haben (teilweise erhebliche) Fertigungstoleranzen was die
> Vorwärtsspannung betrifft, sprich eine Reihe LEDs ist möglicherweise
> heller als die andere. Diese LED-Treiber gleichen das wunderbar aus.

Wenn viele LEDs in einem Strang sind, kannst du das ignorieren, da sich 
mit zunehmender Anzahl, der Mittelwert der Vorwärtsspannungen der 
spezifizierten Spannung annähert.
Außerdem heißt unterschiedliche Vorwärtsspannung ja auch andere 
Helligkeit bei gleichem Strom, so dass dir die Konstantstromquelle in 
dieser Hinsicht gar nichts nützt.

Autor: Torsten Schwalm (torstensc)
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@Alex

ich dachte PWM fällt wegens des Timings im Steuercontroller aus. Ich 
wusste
nicht, dass deine LEDs nicht "blinkern" dürfen.

Autor: Alex (Gast)
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@ Falk
> Schon mal was von Flachbandkabeln gehört?
Ja hab ich tatsächlich^^ Hab auch vor die einzusetzen. Allerdings hab 
ich nicht nur eine LED-Platine, so dass sich die Anzahl an Kabeln halt 
aufsummieren...
Und wer jammert denn hier? Ich bin froh, dass es diese LED-Treiber gibt! 
Vom Funktionsumfang lassen die ja fast keine Wünsche offen (bis auf 
vllt. die Spannung an den Ausgängen)^^
Und nein, die eigentliche Verwendung des TLC ist denkbar einfach, ich 
hatte auch schon mal ein Projekt, in dem ich die Dinger eingesetzt hab. 
Funktioniert alles wunderbar.
Vielleicht ist das mit den Kabeln später auch nicht so furchtbar 
problematisch, aber mein erster Instinkt ist halt erst mal so wenig 
Adern wie möglich zu benutzen, da ich nicht darauf angewiesen bin, jede 
LED einzeln ansteuern zu müssen.

@ Vlad
>Außerdem heißt unterschiedliche Vorwärtsspannung ja auch andere
>Helligkeit bei gleichem Strom, so dass dir die Konstantstromquelle in
>dieser Hinsicht gar nichts nützt.
OK, dafür besitzen diese LED-Treiber aber eine dot-correction.

Autor: Michael M. (Gast)
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tlc5947
16 kanäle, bis 30V.

Autor: Alex (Gast)
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Torsten Schwalm schrieb:
> ich dachte PWM fällt wegens des Timings im Steuercontroller aus. Ich
> wusste
> nicht, dass deine LEDs nicht "blinkern" dürfen.

Nein, hab ich mich wahrscheinlich falsch ausgedrückt, die LEDs dürfen 
nicht "blinkern", da der Sensor (für den das ganze da ist) bei kurzen 
Belichtungszeiten synchronisiert werden müsste. Das umgehe ich durch den 
konstanten (variablen) Strom.

Autor: Alex (Gast)
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Michael M. schrieb:
> tlc5947
> 16 kanäle, bis 30V.

Ja, aber leider nur PWM gedimmt.

Autor: Michael M. (Gast)
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ach jetzt verstehe ich, was du willst... ich dachte, du willst einen ic 
ohne pwm-EINGANG.
alles klar, sry

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

>problematisch, aber mein erster Instinkt ist halt erst mal so wenig
>Adern wie möglich zu benutzen,

Dann pack den TLC mit zu den LEDs. Das eine Watt Verlustleistung macht 
den Kohl sicher nicht fett.

MFG
Falk

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

>>Außerdem heißt unterschiedliche Vorwärtsspannung ja auch andere
>>Helligkeit bei gleichem Strom, so dass dir die Konstantstromquelle in
>>dieser Hinsicht gar nichts nützt.

>OK, dafür besitzen diese LED-Treiber aber eine dot-correction.

Der Vlad hat schon Recht, wenn die LEDs in einem Strang auf grund der 
Toleranzen bei GLEICHEM Strom verschieden hell sind, nützen 
Konstantstromquelle und die Dot-Correction nix.

MfG
Falk

Autor: Alex (Gast)
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Falk Brunner schrieb:
>>>Außerdem heißt unterschiedliche Vorwärtsspannung ja auch andere
>>>Helligkeit bei gleichem Strom, so dass dir die Konstantstromquelle in
>>>dieser Hinsicht gar nichts nützt.
>
>>OK, dafür besitzen diese LED-Treiber aber eine dot-correction.
>
> Der Vlad hat schon Recht, wenn die LEDs in einem Strang auf grund der
> Toleranzen bei GLEICHEM Strom verschieden hell sind, nützen
> Konstantstromquelle und die Dot-Correction nix.

Hmm, ich dachte immer, bei wirklich gleichem Strom sind die LEDs dann 
auch wirklich gleich hell. Und dass die unterschiedlichen 
Vorwärtsspannungen dann die Wirkungsgrade der einzelnen LEDs verändern, 
nicht aber die Helligkeit.

>Dann pack den TLC mit zu den LEDs. Das eine Watt Verlustleistung macht
>den Kohl sicher nicht fett.

Die Treiber würde ich gern mit zu den LEDs packen, leider bin ich da auf 
eine einseitige Platine angewiesen und einseitig bekomm ich die TLCs 
denke ich nicht verdrahtet.

Übrigens mal vielen Dank an alle für die vielen Vorschläge!

Autor: Pete K. (pete77)
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Mit einem Max6955 kannst Du 128 LEDs per I2C steuern. Vielleicht ist der 
ja was für Deine Aufgabenstellung.

Autor: Shuzz (Gast)
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Der MAX6955 ist iirc so ein Charlieplexing-IC.
D.h. der fällt für Alex auch wieder aus da die LEDs einzeln angesteuert 
werden...

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