Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LCD Hintergrundbeleuchtung


von Daniela (Gast)


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Hallo,

ich beschäftige mich gerade mit dem LCD Tutorial und habe mir ein 
Display dazu bestellt 4x16 Zeichen mit Hintergrundbeleuchtung.
Das Datenblatt des Displays:
http://www.csd-electronics.de/data/pdf/DEM16481SYH-LY.pdf

Nun habe ich das Problem, dass mein Spannungsregler (7805) richtig warm 
wird, sodass man ihn kaum noch anfassen kann. Dies ist aber nur, wenn 
ich die Hintergrundbeleuchtung mit anschließen. Lasse ich diese Pins für 
die Beleuchtung frei (ohne Beleuchtung) wird er nicht warm.
Die Hintergrundbeleuchtung liegt an 5V des Spannungsreglers und GND und 
ich nutze die Widerstände die dabei waren (15 Ohm). Das sollte doch 
eigentlich passen.
Wieso wird der Spannungsregler dann aber so warm?
von HildeK (Gast)


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Daniela schrieb:
> Wieso wird der Spannungsregler dann aber so warm?

Wie groß ist denn die Eingangsspannung des Reglers?
Die LEDs schienen mit insgesamt 105mA betrieben zu werden. Wenn du jetzt 
z.B. 12V am Eingang hast, dann verheizt der Regler schon 700mW - je nach 
(fehlendem) Kühlkörper wird er dabei schon recht heiß.
von Klaus W. (mfgkw)


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Daniela schrieb:
> ich nutze die Widerstände die dabei waren (15 Ohm). Das sollte doch
> eigentlich passen.

Offenbar nicht.

Daniela schrieb:
> Wieso wird der Spannungsregler dann aber so warm?

In der Regel, weil zu viel Strom fliesst.

Im Datenblatt deines LCD sollte stehen, welchen Strom die Beleuchtung 
haben soll.
Also gleich höhere Widerstände spendieren, und den Strom messen.
Dann kann man die Widerstände so hinfummeln (oder sogar rechnen), daß 
der Sollstrom halbwegs rauskommt.
von Klaus W. (mfgkw)


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HildeK schrieb:
> Wie groß ist denn die Eingangsspannung des Reglers?
> Die LEDs schienen mit insgesamt 105mA betrieben zu werden. Wenn du jetzt
> z.B. 12V am Eingang hast, dann verheizt der Regler schon 700mW - je nach
> (fehlendem) Kühlkörper wird er dabei schon recht heiß.

oder das, ja.
Kann natürlich sein.
von Peter R. (pnu)


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Die Hintergundbeleuchtung frisst ziemlich Strom, ein Mehrfaches dessen, 
das die übrige Schaltung (LCD+Kontroller) braucht.
Dieser Strom mal Spannungsabfall am 7805 ergibt dann schon eine 
beachtliche Leistung.
Da ist es verständlich dass der Regler so heiß wird. Also kein Problem.

Solange die Strombegrenzung des Reglers nicht einsetzt, ist, über den 
Daumen gepeilt, keine Änderung notwendig. Wenn man den Regler schonen 
will, verpasst man ihm noch einen kleinen oder auch großen Kühlkörper.
von Martin (Gast)


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Daniela schrieb:
> Wieso wird der Spannungsregler dann aber so warm?

Das liegt an der Verlustleistung am Regler. Bei Hintergrundbeleuchtung 
soll lt. DS ein Strom von ca. 105 mA fließen, der zusätzliche 
Verlustleistung erzeugt. Da hilft nur
 - kleinere Eingangsspannung für den Spannungsregler
 - (aber nicht weniger als ca. 7.5V)
 - größerer Vorwiderstand für die Hintergrundbeleuchtung und/oder
 - Kühlkörper für den Spannungswandler.

Welche Spannung mißt du am Eingang des Reglers bei eingeschalteter 
Hintergrundbeleuchtung?
von John B. (johnbauer)


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Die einfachste (und wahrscheinlich auch teuerste) Lösung ist es den 7805 
durch einen Schaltregler zu ersetzten.
z.B.:
Conrad Best.-Nr.: 156673
Der ist Pinkompatibel und kann den 7805 direkt ersetzen. Und braucht 
keinen Kühlkörper.

Gruß
John
von Daniela (Gast)


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Also die Eingangsspannung ist 12V.
Ist die Verlustleistung damit dann wie folgt zu rechnen=:
12V-5V=7V

7V*105mA=0,735W Verlustleistung

Wie ist das denn mit den Widerständen:
R=U/I

Ich habe 5V und die Beleuchtung benötigt 105mA.
Damit wäre R=5/0,105V=48Ohm.

Müsste ich also die 15Ohm gegen 48Ohm tauschen, würde das helfen?
von HildeK (Gast)


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Daniela schrieb:
> Ich habe 5V und die Beleuchtung benötigt 105mA.
> Damit wäre R=5/0,105V=48Ohm.

Nein, du musst von den 5V noch die Flussspannung zweier in Reihe 
liegender LEDs abziehen. Dann gibt das mit den beiden 15Ω-Widerständen 
schon die rund 100mA.
von Martin (Gast)


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Überleg dir, ob die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung so 
erforderlich ist, oder ob weniger auch ok wäre. Das Display soll ja bei 
Dunkelheit nicht blenden ;-)
von Läubi .. (laeubi) Benutzerseite


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John Bauer schrieb:
> Die einfachste

Das einfachste wäre vermutlich den Vorwiderstand für die Ursprüngliche 
Eingangsspannung zu berechnen und die Beleuchtung einfach vor dem 
Festspannungsregler abgreifen.
von Purzel H. (hacky)


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Der angegebene Strom ist ein Maximalwert, den man nimmt falls man noch 
eine Lagerhalle mitbeleuchten will. Um die Schrift im dunkeln zu sehen 
genuegen auch 10mA.
von Daniela (Gast)


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Ok, verstanden.
Die Flussspannung von grünen LED's liegt aber bei ca. 2V. Bei 2Stk. in 
Reihe, also 4V.

Demnach rechne ich (5-4)V/0,105A= 10 Ohm.

Komme aber nicht auf die 15 Ohm. Wo liegt mein Denkfehler?
von HildeK (Gast)


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Daniela schrieb:
> Wo liegt mein Denkfehler?

Naja, die 2V sind sicher nicht der exakte Wert. Es könnten auch 1.9V 
oder 2.1V sein. Bei zwei in Reihe und der geringen übrig bleibenden 
Differenz ist die Toleranz normal. Messe doch einfach mal die 
Stromaufnahme mit und ohne Beleuchtung.
von HildeK (Gast)


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Nachtrag:
Hast du beide 15Ω-Widerstände montiert? Das wären dann ja nur 7.5Ω - mit 
2.1V/LED sind wir dann schon ganz nahe an den 105mA.
von John B. (johnbauer)


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Läubi .. schrieb:
> Das einfachste wäre vermutlich den Vorwiderstand für die Ursprüngliche
> Eingangsspannung zu berechnen und die Beleuchtung einfach vor dem
> Festspannungsregler abgreifen.

Ja. Aber dann wird der Vorwiderstand heiß, statt des Stabis.
Die Gesamtverlustleistung bleibt gleich.
von Daniela (Gast)


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HildeK schrieb:
> Nachtrag:
> Hast du beide 15Ω-Widerstände montiert? Das wären dann ja nur 7.5Ω - mit
> 2.1V/LED sind wir dann schon ganz nahe an den 105mA.

Ja, die sind beide montiert. Soll ich einen entfernen?
von HildeK (Gast)


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Daniela schrieb:
> Soll ich einen entfernen?

Schau dir einfach mal die Helligkeit deines Displays an. Ist das für die 
ok. oder ist es ev. zu hell? Wenn zweiteres, dann entferne einen und 
vergleiche.
Wie oben schon gesagt wurde: eine Zimmerbeleuchtung solltest du da nicht 
einbauen. Das wird dich abends stören.
Wenn du es aber so hell benötigst, dann lass den zweiten R drin, du 
musst dann eben den 7805 kühlen. Manchmal reicht schon ein Festschrauben 
auf einigen Quadratzentimetern Kupferfläche der Platine.

Daniela schrieb:
> sodass man ihn kaum noch anfassen kann.
Das wären so 50°C ... 60°C.
Wenn die maximale Umgebungstemperatur nicht gerade bei über 60°C liegt, 
dann ist das eigentlich noch nicht wirklich schlimm.
von Daniela (Gast)


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Vielen Dank, ihr habt mir sehr geholfen. Dann kann ich ja jetzt etwas 
mit dem Display spielen.
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