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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED Matrix Stromproblem


Autor: Christoph Wagner (Gast)
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Hallo.

Ich habe folgende Matrix aufgebaut :

8 Ausgänge über 74HC541 getrieben (LED-Kathoden) mit 33 Ohm
Vorwiderstand

10 x folgende Schaltung :

           +5V
            |
            |
          |/
 EN ------|   BC368
          |\>
            |
            |
           LED

Die EN-Leitung kommt direkt von einem 4017 Johnson-Dekadenzähler
an LED ist die Anode angeschlossen



Laut Datenblatt sollte der BC368 1A Strom schaffen können, also
ausreichend. Seltsamerweise messe ich am Emitter des Transistors nur
4,6 statt 5,0V (???).
Laut dem Ohm'schen Gesetz ist R = U/I daraus folgt :
I = U/R. Dadurch ergibt sich ein theoretischer Durchflussstrom von 75mA
(LED Vorwärtsspannung 2,1V)
Schließe ich nun eine LED an, zieht die komplette Schaltung 44,1mA.
Ohne LED sind das 14,1mA, mit zwei parallelen Dioden zieht sie 48,4mA.
Warum fließt nur so ein geringer Strom ? Was habe ich falsch gemacht ?

Autor: Chris (Gast)
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So funktioniert ein Transistor nicht.

Du musst die LED zwischen Kollektor und +5V schalten, den Emitter
direkt an Masse. Nur so arbeitet der Transistor als Schalter (deine
Schaltung ist ein Emitterfolger).

Autor: ...HanneS... (Gast)
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Die Low-Side wird ja schon vom 74HC541 realisiert. Es geht schon um die
Highside. In Collektorschaltung (Emitterfolger) ist der Spannungsabfall
normal. Er resultiert daraus, dass der Emitter immer um eine Ube
negatiber ist als die Basis.

Ich nehme für die Highside meist den BC327 (PNP) mit Basiswiderstand.
Der macht sich gut für LED-Zifferndisplays (Dezimalstelle auswählen) im
Multiplexbetrieb, müsste also auch für deine Matrix geeignet sein. Die
Ansteuerung erfolgt dann aber invertiert, also mit L-Pegel für die
aktive Spalte.

...

Autor: Chris (Gast)
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> Die Low-Side wird ja schon vom 74HC541 realisiert.

Oh, da hab ich wohl das Posting nicht genau genug gelesen; muss an der
Uhrzeit liegen.

Autor: ...HanneS... (Gast)
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Ich auch nicht... ;-(

Denn bei 4017 funktioniert mein Vorschlag nicht (der ist H-aktiv)...

Christoph wird wohl mit dem Emitterfolger und seinen Nachteilen leben
müssen...

...

Autor: Arno (Gast)
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Dann nimm doch 2 Transistoren. Einen NPN mit Emitter an Masse, der über
EN geschaltet wird(Basiswiderstand nicht vergessen), und dessen
Kollektor dann über einen Widerstand den PNP mit Emitter an Plus und
Kollektor an LED-Anode durchschaltet.
Arno

Autor: ...HanneS... (Gast)
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Und das mal 10... (10 Spalten)

Autor: Peter Dannegger (Gast)
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Die Kollektorschaltung ist schon völlig in Ordnung so und die Ube hat
keinerlei Nachteile, bei 5V ist immer noch genug für den Vorwiderstand
übrig.

Warum nun der Strom geringer ist, liegt an dem CMOS 74HC541, der ist
kein Leistungstreiber und geht daher in die Knie.

Entweder Du nimmst einen 74AC541 oder  einen ULN-Treiber
(invertierend).


Ich nehme auch gerne die Kollektorschaltung. Man hat damit keinen
unnötigen Basisstromverbrauch und sie schaltet schneller (kein
Nachleuchten der vorherigen Segmente).


Peter

Autor: Christoph Wagner (Gast)
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Ich hab das jetzt folgendermaßen vor :

Da ich nur über einen 74HC541 treibe, und die Signale von einem AVR
kommen, kann da auch die Anode ran (hab gottseidank die LEDs noch nicht
vernetzt).

Die (nun Kathodenschaltung) sieht dann folgendermaßen aus :

                    LED
                     |
                     |
      -------      |/
EN ---| ??? |------|
      -------      |\>
                     |
                     |
                    GND

Wie groß muss der Vorwiderstand sein. Meine theorie ist folgende :
I(LED) = 92mA (5V/33 Ohm)
Verstärkungsfaktor 100 (denke ich)
I(Basis) = 0,92mA
demzufolge R = 5V/0,00092A ~ 5KOhm

Stimmt das, oder was meint ihr ? Brauche ich überhaupt einen Widerstand
(Anders gefragt : hat der 4017 eine Strombegrenzung#9 ?

Autor: Christoph Wagner (Gast)
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Ich hab das jetzt folgendermaßen vor :

Da ich nur über einen 74HC541 treibe, und die Signale von einem AVR
kommen, kann da auch die Anode ran (hab gottseidank die LEDs noch nicht
vernetzt).

Die (nun Kathodenschaltung) sieht dann folgendermaßen aus :

                    LED
                     |
                     |
      -------      |/
EN ---| ??? |------|
      -------      |\>
                     |
                     |
                    GND

Wie groß muss der Vorwiderstand sein? Meine theorie ist folgende :
I(LED) = 92mA (5V/33 Ohm)
Verstärkungsfaktor 100 (denke ich)
I(Basis) = 0,92mA
demzufolge R = 5V/0,00092A ~ 5KOhm

Stimmt das, oder was meint ihr ? Brauche ich überhaupt einen Widerstand
(Anders gefragt : hat der 4017 eine Strombegrenzung#9 ?

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