Hallo zusammen,
ich bin gerade dabei mir einen 3x3x3 LED Cube zusammenzubasteln, und bin
nun auf ein Problem gestoßen:
In meiner Schaltung benutze ich keine Transistoren da ich mit
low-current LEDs arbeite. Ich komme also auf einen max. Strom von ca.
25mA pro Ebene (Pin), was der µC ja ohne Probleme aushalten sollte
(ATMega16).
Mein Problem ist nun, wenn ich nun eine Ebene zum Leuchten bringen
möchte, dann muss ich den Pin zur Ebene ja auf 0 setzen, damit ein Strom
fließen kann, die anderen Pins der Ebenen muss dann auf 0xff setzen,
damit dort 5V anliegen und kein Strom fließen kann.
Wenn jetzt dort allerdings 5V anliegen und eine der LEDs in der Ebene
aus sein sollen dann liegt ja an der zugehörigen Anode auch keien
Spannung an, also 0V. Jetzt hab ich an der Ebene(Kathode) 5V und an der
Anode 0V.
Die Rückwärtsspannung der LED ist auf maximal 5V im Datenblatt
angegeben.
Jetzt meine Frage: Nimmt die LED Schaden, oder nicht? Wenn die 5V
Rückwärtsspannung erreicht sind wird sie ja leitend, aber ich habe ja
Vorwiderstände vor den LEDs die den Strom regeln. Oder hat die LED dann
sofort Schaden genommen wenn die 5V überschritten sind?
Grüße
Felsi
Um mein Problem vllt verständlicher zu machen, hier einmal einfacher
formuliert:
Rv = Vorwiderstand, LED ist klar, (A)=Anode, (K)=Kathode
1. Fall
+5V o-----|Rv|-----|(A)LED(K)|------o 0V
2. Fall
0V o------|Rv|-----|(A)LED(K)|------o +5V
Im ersten Fall ist alles wie üblich, hier gibt es keine Probleme.
Doch was ist im 2.Fall? Nimmt die LED hier einen Schaden? Denn hier
werden ja die 5V Rückwärtsspannung überschritten. Oder wirkt auch hier
der Vorwiderstand als Schutz?
Gruß
ach was, wenn im Datenblatt steht "Sperrspannung 5V" dann kann die LED
das auch ab, da musst du dir keine Sorgen machen, in dem Fall ist es
auch egal ob da noch ein Widerstand drin ist oder nicht
Die Spannung Kathode zu Anode darf maximal 5V betragen, die LED verhält
sich so wie eine Diode in Sperrrichtung.
Wird diese Spannung überschritten wird die LED zerstört und dann
möglicherweise leitent^^
edit
da du, wenn ich dir richtig verstanden habe, die LEDs komplett am µC
versorgst gibt es da keine Probleme. Der High-Pegel beträgt bei 5V
Versorung ca. 4,5V (siehe Datenblatt des AVR) und der LOW-Pegel
irgendwas um die 0,7V, somit hast du an den LEDs maximal 3,8V Fluss- und
Sperrspannung
Ok, erstmal Danke für die Antworten.
Vlad Tepesch schrieb:> dann stell den Pin der Ebene doch einfach auf Eingang, anstatt auf 5V
das versteh ich jetzt nicht ganz. Wenn ich den Pin auf Eingang stelle
sind da doch 0V und somit könnte durch die Ebene Strom fliessen. Oder
lieg ich da komplett falsch? Kenn mich da nich so gut aus.
Tobi D. schrieb:> *edit*> da du, wenn ich dir richtig verstanden habe, die LEDs komplett am µC> versorgst gibt es da keine Probleme. Der High-Pegel beträgt bei 5V> Versorung ca. 4,5V (siehe Datenblatt des AVR) und der LOW-Pegel> irgendwas um die 0,7V, somit hast du an den LEDs maximal 3,8V Fluss- und> Sperrspannung
genau ich hab das direkt an den PINs hängen. Aber im Datenblatt steht
"Voltage on any Pin except RESET with respect to Ground -0.5V to
VCC+0.5V". Also sind da doch maximal 5.5V ?
Gruß
Markus schrieb:> Tobi D. schrieb:>> *edit*>> da du, wenn ich dir richtig verstanden habe, die LEDs komplett am µC>> versorgst gibt es da keine Probleme. Der High-Pegel beträgt bei 5V>> Versorung ca. 4,5V (siehe Datenblatt des AVR) und der LOW-Pegel>> irgendwas um die 0,7V, somit hast du an den LEDs maximal 3,8V Fluss- und>> Sperrspannung>> genau ich hab das direkt an den PINs hängen. Aber im Datenblatt steht> "Voltage on any Pin except RESET with respect to Ground -0.5V to> VCC+0.5V". Also sind da doch maximal 5.5V ?>> Gruß
beides Falsch, ihr dürft nicht rauslesen, was man den pins an Spannungen
anliegen darf, sondern was sie für output-characteristiken haben. Ich
hab das Datenblatt nicht offen, aber das dürften irgendwas um die 0,1V
low-pegel und VCC-0,1V high-pegel sein... wie gesagt steht drin hir
müsst nur das richtige lesen!
Markus schrieb:> werden ja die 5V Rückwärtsspannung überschritten. Oder wirkt auch hier> der Vorwiderstand als Schutz?
Der Vorwiderstand kann leider nicht zum Schutz betragen, denn die
Spannung die ueber den Widerstand abfällt hängt vom Strom ab, der durch
den Widerstand fliesst. Fliest kein Strom (weil die Diode sperrt) fällt
auch keine Spannung ab. Also liegt die volle Spannung an der Diode an.
In dem Moment wo ein Strom beginnt zu fliessen fällt dann natürlich
sofort Spannung über dem Widerstand ab. Keine Ahnung, ob die Diode
trotzdem kaputt gehen könnte.
@Hannes
Im Datenblatt, (zwar vom ATmega644, sollte aber ähnlich sein) steht
leider nur drin, dass die Spannung am Ausgang mindestens 4.2V beträgt
(bei 20mA). Eine maximale Spannung habe ich nicht gefunden.
Wer weiss es genauer ?
ZigZeg
Hannes schrieb:> beides Falsch, ihr dürft nicht rauslesen, was man den pins an Spannungen> anliegen darf, sondern was sie für output-characteristiken haben. Ich> hab das Datenblatt nicht offen, aber das dürften irgendwas um die 0,1V> low-pegel und VCC-0,1V high-pegel sein... wie gesagt steht drin hir> müsst nur das richtige lesen!
leider auch falsch,
immer diese Behauptungen ohne sich damit zu beschäftigen^^
im Datenblatt des ATMega16 steht:
Output Low Voltage 0.7 max
Output High Voltage4.2 min
hilft zwar auch nicht weiter, da der typische Wert nicht angegeben ist,
aber wir sind uns doch alle einig, dass wenn als Versorgung 5V benutzt
werden, die LEDS keine Spannung größer 5V abbekommen können-> somit
Problem gelöst
Also ich würde dem Tipp mit dem Umschalten auf Eingang nachgehen. Die
Eingansstufe ist ja hochohmig und da fließt nicht viel Strom. Allerdings
neigen die Low-Power-LEDs dazu auch bei geringem Strom schon zu
flackern. Wenn dem so ist einfach die Anode der LED noch über z.B. 10k
auf GND legen, dann flackert nix mehr.
Also:
Ouput-Register für alle Anoden-PINs auf 1
Einschalten geht dann mit entsprechendem Port auf Ausgang
Ausschalten mit Port auf Eingang umschalten
