Hallo, bin dabei eine Uhr zu bauen aus 4 7-Segmentanzeigen. Die 7-Segmentanzeigen haben jeweils eine gemeinsamme Anode. Realisiert wird das ganze mit einem ATMEGA88. Als Treiber kommt ein ULN2803A zum Einsatz. Dieser kann laut Datenblatt pro Kanal maximal 500mA liefern. 320mA wären dies in meinem Fall, würde also reichen. Jetz benötige ich noch 4 MOSFETs die als Schalter fungieren für das Multiplexen. An jeder Anode eines 7-Segmentelements würden normalerweise 560mA fließen. Durch den 4:1 Multiplex wären es allerdings schon über 2A. Daher habe ich gedacht ich setze hierfür ein MOSFET ein, weil ich gelesen hab dass man heutzutage MOSFETs nimmt für Ströme ab 1A. Die Versorgunsspannung der 7Segment Anzeigen soll 9V betragen. Über den ATMEGA würde ich die Anzeigen dann ein und ausschalten. Habe nur überhaupt keine Ahnung wo bei den MOSFETs vorne und hinten ist. Hab etwas von "bei hohen Schaltgeschwindigkeiten benötigt man Widerstände zur Strombegrenzug bzw MOSFET Treiber" gelesen. Doch was sind "hohe" Schaltgeschwindigkeiten? Ich will bei mir in Software auch noch eine leichte Dimmung realisieren zusammen mit dem Multiplexen. Da es alles in Software läuft wird die Frequenz eh vllt 1 bis maximal 2 kHz betragen. Sind das nun hohe oder niedrige Frequenzen? Wie finde ich die passenden MOSFETs? Brauch ich sonst noch irgendwelche Bauteile?
> Die Versorgunsspannung der 7Segment Anzeigen soll 9V betragen. Tja, dann kannst du einfache P-MOSFETs vergessen. Du müsstest vorher aus 0V/5V besser 0V/9V machen, mit einer vorgeschalteten BC547 Transistorstufe: 9V 9V | | 1k | | |S +--|I PMOSFET wie IRF7316 -1k-|< | |E +-- LEDs GND Die 1k sind schnell genug für eine Uhr.
Marc X. schrieb: > Als Treiber kommt ein ULN2803A zum Einsatz. > > Dieser kann laut Datenblatt pro Kanal maximal 500mA liefern. 320mA wären > dies in meinem Fall, würde also reichen. Nein! 8*230mA=1,84A 1,84A*1,1V=2W Und 2W verträgt der Chip bestenfalls bei Betrieb im Kühlhaus.
Noch schlimmer: 8*320mA = 2,56A (!!!) ^^^ :P Übrigens: Ich glaube, deine LEDs brauchen kaum 80mA. 10 - 20 mA würden es wahrscheinlich auch tun. Bei 80mA halten sie wahrscheinlich auch keine paar Wochen. Und in der Nacht brauchst Du nicht "ein bisschen Dimmung", sondern Du musst den Strom auf ca. 0,5mA (wahrscheinlich weniger) runterbringen... Marc X. schrieb: > Jetz benötige ich noch 4 MOSFETs die als Schalter fungieren für das > Multiplexen. Tu Dir einen Gefallen und nimm normale Bipolartransistoren wie den BD437. Der ist außerdem Spottbillig. Gruß Jonathan
aber wieso denn nun Bipolartransistoren. Was ist denn genau das Problem mit den MOSFETs ??
>> An jeder Anode eines 7-Segmentelements würden normalerweise 560mA >> fließen. Durch den 4:1 Multiplex wären es allerdings schon über 2A. Beim Multiplex fließ doch nicht der vierfache Strom. Der Witz ist doch, dass jeder dieser Ströme nur in einem 1/4 der Zeit fließt - nicht wahr ? Ich denke es bleibt bei 560 mA. Jder deiner Trasistoren ist nur ein 1/4 der Zeit On! Aber nicht mehr als einer gleichzeitig! Die 1A - Typen tun es also Dicke.... Gruß, THaala
> Beim Multiplex fließ doch nicht der vierfache Strom. Wenn man bei 4 Stellen dieselbe Helligkeit haben will, sollte das schon der Fall sein. > Der Witz ist doch, dass jeder dieser Ströme nur in > einem 1/4 der Zeit fließt - nicht wahr ? Ja. > Ich denke es bleibt bei 560 mA. Im Durchschnitt, als Mittelwert, klar. > Jder deiner Trasistoren ist nur ein 1/4 der Zeit On! Wow! > Aber nicht mehr als einer gleichzeitig! Die 1A - > Typen tun es also Dicke.... Wie kommst du darauf, daß ein 1A Transistor für eine bestimmte Zeit (1/100 Skeunde..) 2.56A abkann ? Ein Trafo kann das ab, der ist thermisch limitiert durch die Verlustleistung, aber das ist bei Transitoren im Schaltbetrieb selten der Fall. Da sollte man einen 1A Transistor nicht mit im Mittel 1A belasten, sondern im Maximum mit 1A. Was jetzt beim IRF7316 gar nicht das Problem wäre.
>> Beim Multiplex fließ doch nicht der vierfache Strom. >> Wenn man bei 4 Stellen dieselbe Helligkeit haben will, >> sollte das schon der Fall sein. Du bekommst doch nicht die vierfache Helligkeit wenn Du den vierfachen Strom durch die LEDs jagst.Aber Du runiniert die LEDs. Multiplex-Kram erscheint nunmal dunkler als kontinuierlich angesteuerte LED. Mein Tipp - steuere deine 7 Segement-Anzeigen kontinuierlich an. Ist zwar mehr Aufwand aber kommt auch optisch besser! Gruß, THaala
THaala schrieb: > kommt auch optisch besser! Bei einer richtigen PWM mit mehr als 500Hz merkt man keinen Unterschied mehr. Bei 50Hz (zu wenig) natürlich.
@ THaala (Gast) >Du bekommst doch nicht die vierfache Helligkeit wenn Du den vierfachen >Strom durch die LEDs jagst. Als Mittelwert schon. >Aber Du runiniert die LEDs. > Multiplex-Kram >erscheint nunmal dunkler als kontinuierlich angesteuerte LED. Nicht wenn man es richtig macht. >Mein Tipp - steuere deine 7 Segement-Anzeigen kontinuierlich an. Ist >zwar mehr Aufwand aber kommt auch optisch besser! Käse. Lies den Artikel LED-Matrix und lerne. MfG Falk
"Du bekommst doch nicht die vierfache Helligkeit wenn Du den vierfachen Strom durch die LEDs jagst" Im Grunde ändert sich der Gesamtstrom ja nicht. Die Schaltung benötigt immer noch den selben Strom als würden alle 4 Anzeigen kontinuierlich leuchten. Die umgesetzte Leistung und damit die Helligkeit bleibt gleich. Wenn die Anzeige jetzt aber nur noch 25% solange leuchtet muss sie in der Zeit aber die 4 fache Lichtleistung abstrahlen damit es insgesamt nicht dunkler erscheint. Ich versuch mal nen Schaltplan hochzuladen wo ich grad stehe
Es soll eine Uhr werden. Insgesamt sollen 4 Anzeigen mit jeweils 4 7Segmentanzeigen + 2 LEDs angeschlossen werden per Flachbandkabel an die Hauptplatine. Die 7 Segmentanzeigen sind recht groß und benötigen 7,4V daher arbeite ich mit 2 Spannungen einmal 5 Volt für die Steuerung und 9 Volt für die Anzeigen. Das ganze wird später mit nem externen Netzteil betrieben welches 12V zur Verfügung stellt Bei den Treibern bin ich mir nun unsicher. Wegen den 4 Transistoren fürs Multiplexing sowieso. Der ULN2803 soll pro array 500mA abhaben können. Meiner Meinung nach müsste der also ausreichen in meinem Fall. Die einzelnen Segmente sind im Datenblatt mit 20mA angegeben. Durch die 4 Transistoren (welche noch nciht eingezeichnet sind) würden somit kurzzeitig 2240mA fließen (20mA 7 4 * 4) Durch den ULN2803 würden kurzeitig pro Array 320mA fließen (20mA*4*4)
> Der ULN2803 soll pro array 500mA abhaben können. Meiner > Meinung nach müsste der also ausreichen in meinem Fall. Du scheinst Antworten nicht gerne zu lesen. > Durch die 4 Transistoren (welche noch nciht eingezeichnet sind) > würden somit kurzzeitig 2240mA fließen (20mA 7 4 * 4) Ja. Dann sollten sie so viel auch aushalten.
Ja ich will aber wissen wieso es nicht hinhaut mit dem Treiberbaustein. Ich versteh die Rechung auch nicht. Im Datenblatt steht 500mA ich lass aber im schlimmsten Fall nur etwas mehr als die hälfte drüber laufen und das soll nicht gehen. Das steht im Widerspruch zum Datenblatt. Was soll ich denn nun bitte schön glauben? Der IRF7316 würde sich also anbieten als Schalter für das Multiplexen? "Tu Dir einen Gefallen und nimm normale Bipolartransistoren wie den BD437. Der ist außerdem Spottbillig." Da wüsste ich auch gern wieso? Weil er billiger ist, oder was ist der Grund?
Einen PNP-BJT kann er ohne Probleme knackig durchschalten mit -5V relativ zum Emitter.
> Das steht im Widerspruch zum Datenblatt. Nein. Duu solltest es nur mal zu Ende lesen, und nicht schon bei der Überschrift stehen blieben. ALLOWABLE COLLECTOR CURRENT AS A FUNCTION OF DUTY CYCLE > Weil er billiger ist, oder was ist der Grund? Jonathan dachte wohl, der könne die 2.56A schalten. Bloss hat er übersehen, daß er dazu 256mA Basisstrom braucht, und die aus einem AVR nicht rauskommen. Man müsste vor den BD433 noch einen BC547 als Treiber davorschalten, und das 8 mal um den ULN2803 durch was ausreichend leistungsfähiges ersetzen zu können. +5V | 15R | | uC -120R-|< LEDs |E | BC547 +--|< BD433 |E GND
MaWin schrieb: > Jonathan dachte wohl, der könne die 2.56A schalten. > Bloss hat er übersehen, daß er dazu 256mA Basisstrom braucht, > und die aus einem AVR nicht rauskommen. Na ja, ich dachte, das kann sich der TO denken. Aber der Vorteil ist: Mann kann den Strom "knackiger" schalten.
MaWin Wir reden jetzt schon vom selben Bauteil oder? http://www.datasheetcatalog.org/datasheets/90/366828_DS.pdf Gleich erste Seite heißt es: Collector Current – Continuous IC 500 mA Für mein Begriffe heißt das dass ich da maximal 500mA durchgängig laufen lassen kann. Ich komm eh auf maximal 320mA. Ich seh beim besten Willen nicht wieso das nicht passen sollte
> Ich seh beim besten Willen nicht wieso das nicht passen sollte Tja, es steht dort "Maximum Ratings" drüber. Das sollte dir schon zu denken geben. Beispielsweise steht dort auch 50V, aber 50V * 500mA = 25 Watt wird er sicherlich nicht können, schon gar nicht 8 mal. Maximum Ratings gelten immer einzeln. Es gibt noch viele weitere Angaben, z.B. 125 GradC max. Temperatur, und einige Spannungen (bei 350mA 1.6V, keine Angabe für 500mA), auch das sollte dir schon zu denken geben. Andere Datenblätter machen es dir einfacher, die haben schon Strom * Spannungsabfall gegen Temperaturerhöhung und Anzahl Kanäle gegengerechnet: http://www.rentron.com/Files/uln2803.pdf Da sind schöne Diagramme drin. Kein Wunder, Originalhersteller statt billiges Replikat.
MaWin schrieb: > Beispielsweise steht dort auch 50V, aber 50V * 500mA = 25 Watt wird er > sicherlich nicht können, schon gar nicht 8 mal. Aber so kannst du doch gar nicht rechnen. Die 50Volt fallen doch, mal angenommen man arbeitet mit 50Volt, gar nicht an dem Bauteil selber ab. Wenn dem so wäre hätte ich ja gar keine Spannung an dem Gerät welches ich denn treiben will mehr übrig. Werd mir morgen nochmal in RUhe das Datenblatt ansehen MaWin schrieb: Tja, dann kannst du einfache P-MOSFETs vergessen. > Du müsstest vorher aus 0V/5V besser 0V/9V machen, > mit einer vorgeschalteten BC547 Transistorstufe: Das versteh ich auch nicht. Ich hab von MOSFETs gelesen die mit den Logikpegeln 0V und 5 V direkt klarkommen. Von daher würden sich doch MOSFETs ideal anbieten fürs Multiplexen. Ich käme doch sogar ohne Treiber aus, weil muss das Multiplexen+Dimmen ja eh in Software nachbilden und mehr als 1-2khz werden es dann sicherlich nicht sein. Will möglichst wenige Bauteile verbauen. Erst noch nen einzelner Bipol Transistor als Treiber für den MOSFET und dann alles aus einzelnen Bauteilen gefällt mir überhaupt nicht.
> Ich hab von MOSFETs gelesen die mit den > Logikpegeln 0V und 5 V direkt klarkommen Sicher, sogar als PMOSFET, z.B. IRF7240, aber der will 5V als Gate Spannung RELATIV ZU DEN 9V SEHEN, also 4V (an) und 9V(aus). Liefert dein uC nicht. Daher der Transistor als Pegelwandler. Kann man nur mit high side swiches umgehen, wie BUK220-50Y oder UDN2981.
Angehängte Dateien:
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2803.png
240 KB
Hi MaWin Wenn ich das richtig verstehe heißt das doch in dem Bild linkes Diagramm, dass ich in etwa 200mA konstant auf allen 7 Kanälen gleichzeitig fliesen lassen kann und dauerhaft (bei DutyCycle 100) oder? Auch hab ich in dem Datenblatt irgendwo gelesen dass man Ausgänge parallel schalten kann um die Leistung zu erhöhen. Wenn ich nun 2 von diesen Bausteinen nehme käme ich doch auf bis zu 400mA pro Kanal durchgängig Wenn ich nun den 2803 nicht direkt von dem Hersteller kaufe sondern von einem anderen, müssten die Spezifikationen doch im großen und ganzen auch die gleichen sein.
Nils S. schrieb: > Noch ein Vorschlag: SAA1064 Naja der Baustein löst mein Problem nicht wirklich. Ich brauch ja relativ viel Strom. Mit dem Baustein hät ich auch nicht mehr Power zur Verfügung als direkt am ATMEGA88 und bräuchte auch noch nen Treiber. Hab auch noch genug Pins frei am ATMEGA und die Ansteuerung teilweise auch schon geschrieben und die einzelnen Zeichen definiert
Rechne doch mal genauer nach. Die 20mA Dauerstrom fuer die Segmente der LEDs ist wohl auch eine "Absolute Maximum Rating" Spezifikation des Datenblattes. Mit 10mA Dauerstrom duerfte die auch schon sehr hell sein. Nehmen wir ein 4 er Multiplex an dann sind das 10mA mit 4 = 40mA Spitzenstrom pro Segment. Macht bei 7 Segmenten = 280mA Gesammtstrom durch den ULN2803. Das kann der ab. Diese 280mA muessen auch nur durch deinen Stellentreiber gehen. Da der Stellentreiber auch nur 1/4 der Zeit eingeschaltet ist beleibt es beim Gesammtstrom von 280 mA fuer die Gesammte Anzeige. Das kann ein BC327 locker schalten. Da du aber eine hoehere Spannung fuer die Anzeige brauchst kann du dessen Basis nicht direkt an den AVR anschliessen. Also muss da ein Treiber rein (wuerde auch bei einem P-MOSFET so sein). Als Treiber kannst du ebenfalls einen ULN2803 nehmen. +9V--+----+ | | R | | E ----- ULN2803---- R -+--B BC327 C | Anoden Ob Bipolar oder P-MOSFET die Schaltung ist die gleiche.
Helmut Lenzen schrieb: > Rechne doch mal genauer nach. > > Die 20mA Dauerstrom fuer die Segmente der LEDs ist wohl auch eine > "Absolute Maximum Rating" Spezifikation des Datenblattes. > > Mit 10mA Dauerstrom duerfte die auch schon sehr hell sein. > > Nehmen wir ein 4 er Multiplex an dann sind das 10mA mit 4 = 40mA > Spitzenstrom pro Segment. Macht bei 7 Segmenten = 280mA Gesammtstrom > durch den ULN2803. Das kann der ab. Diese 280mA muessen auch nur durch > deinen Stellentreiber gehen. Da der Stellentreiber auch nur 1/4 der Zeit > eingeschaltet ist beleibt es beim Gesammtstrom von 280 mA fuer die > Gesammte Anzeige. Das kann ein BC327 locker schalten. Da du aber eine > hoehere Spannung fuer die Anzeige brauchst kann du dessen Basis nicht > direkt an den AVR anschliessen. Also muss da ein Treiber rein (wuerde > auch bei einem P-MOSFET so sein). Als Treiber kannst du ebenfalls einen > ULN2803 nehmen. > > +9V--+----+ > | | > R | > | E > ----- ULN2803---- R -+--B BC327 > C > | > Anoden > > Ob Bipolar oder P-MOSFET die Schaltung ist die gleiche. Hi, also nee das stimmt nicht so ganz. Denn der ULN2803 wäre ja die ganze Zeit an trotz Multiplex, einzig und allein beim wechseln der Anzeigen durch den Multiplex wäre er ganz kurz aus, aber das kann man vernachlässigen. Auch beim Multiplex hat er ja ständig was zu tun, einmal speist er die 1. Ziffer,dann die 2. dann die 3. usw. Im Grunde geht also der Gesamte Strom durch diesen Baustein. Auch habe ich insgesamt ja 4 komplette Displays für die Uhren. Man soll die Uhr von allen 4 Seiten ablesen, daher hab ich pro(!!) Seite 4 7 Segmentanzeigen und 2 LEDs für die Sekundenanzeige. Das ganze läuft ja dann parallel mit allen 4 Seiten. Wenn ich nun von 10mA pro Segment ausgehe wäre ich immer noch bei 1,12A , denn 7Segemente*4Ziffern*4Seiten. Möchte die Platine aber lieber etwas größer als zu klein Auslegen, von daher hät ich schon gerne die 20mA pro Segment auch wenn wie du sagst man bei 10mA warscheinlich eh kein Unterschied sehen würde. Macht für alle 4 Seiten mit den jeweils 4 7Segmentbausteinen 320mA. Wenn ich nun 2mal den 2803 nehme würde doch jedes Darlington Array mit 160mA belastet. Das müsste doch hinhauen oder?
Naja zumindest TI gibt ueber den Gesammtstrom im Datenblatt auskunft. http://www.ti.com/lit/ds/symlink/uln2803a.pdf 2.5A geben die als Gesammtstrom an. Dabei duerfte er aber schon am Kochen sein. Ich persoenlich wuerde da drunter bleiben. Marc X. schrieb: > Auch habe ich insgesamt ja 4 komplette Displays für die Uhren. Das sah in deinem Schaltplan aber nicht so aus. Deshalb ging ich von einer Anzeige aus. Bei soviel Verlustleistung duerfte sich deine Uhr aber auch schon als Heizoeffchen zu brauchen sein :=)
Ja die Anzeigen sind auch net grad klein. 2,5A würde ja hinhauen weil in den Datenblättern ja auch oft von 300mA rede ist. Okay die 500mA sind dann das absolute maximum PRO darlington array das hat ich am anfang wohl falsch verstanden aber ist mir mittlerweile klar. Falls das mit den 2,5A stimmt würde der ja so eben reichen, aber das wären ja schon ne ganze Menge für das kleine Gehäuse, dann würde ich lieber 2 parallel schalten
Marc X. schrieb: > Falls das mit den 2,5A stimmt würde der ja so eben reichen, aber das > wären ja schon ne ganze Menge für das kleine Gehäuse, dann würde ich > lieber 2 parallel schalten 2.5A ist maximum rating. Ich wuerde die auch nicht parallel schalten sondern einer treibt Display 1+2 und der andere 3+4
Wäre auch machbar. Aus dem anderen Datenblatt hab ich ja ca. 200mA gelesen pro Kanal wenn man 7 Arrays benutzt. Wären 1400mA insgesamt würde für 2 Displays also insgesamt 8 7 Segmentanzeigen reichen Wenn das klappt wäre super
> dass ich in etwa 200mA konstant auf allen 7 Kanälen Ja. > dass man Ausgänge parallel schalten kann Ja. Aber für 400mA (350) muß man das nicht, das schafft ja schon ein einzelner. Man lässt die 4 anderen einfach unbenutzt. > Spezifikationen doch im großen und ganzen auch die gleichen sein. Ja.
Mach doch besser auf jede Displayplatine kleine Treiber, entweder ein Pärchen ULN oder eben BC327 für die high side. Das ist der selbe Aufwand und so führst du die Versorgungsspannungen + Steuerleitungen auf jede Displayplatine, und hast nicht elends lange Kabeln über die hunderte mA mit 1-2kHz und steilen Flanken fließen. Und du kannst theoretisch auf 10 displays auch erweitern wenn du willst.
Welche Bauteile könnte ich denn nehmen wenn ich nur auf MOSFETs setzen will. An dem ULN und BC327 dürfte zusammen ja knapp 2,5 bis 3V wieder abfallen. Die 7 Segment Anzeigen brauchen im Normalbetrieb schon 7,4V. 9V würden dann nicht mehr reichen. Auch frage ich mich grad wie groß der Vorwiderstand sein sollte bei den 7 Segmentanzeigen. Ich mein wie man diesen berechnet weiß ich aber was mich eher interesiert ist, wieviel Spannung dort ungefär abfallen sollte wenn man die Versorgungsspannung frei wählen kann
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