Stützkondensator - Dimensionierung

Kondensator Gast #2857085
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Hi,

ich möchte ein "paar" (= 512) LEDs im Multiplexbetrieb leuchten lassen. 
Dabei soll jeweils immer eine Ebene bei einer Multiplexfrequenz von 100 
Hz und einem Duty Cycle 12,5 % leuchten. Das Ganze läuft bei 12 V ab. 
Die LEDs haben eine Flussspannung von 3,375 Volt. Der Stromfluss wird 
jeweils durch einen 150 Ohm Widerstand begrenzt. Damit fließen im 
Schaltmoment bis zu knapp 60 mA pro LED.

Zur Berechnung des Kondensators bin ich nun wie folgt vorgegangen:

0,06 mA * 64 = 3,84 A (Spitzenstrom)
100 Hz / 8 = 1,25 ms (Schaltdauer)

Q = 3,84 A * 1,25 ms / 12 V = 400 µF

Stimmt denn diese Rechnung soweit? Vorallem bei der Schaltdauer bin ich 
mir nicht so ganz sicher. Immerhin muss in dieser Zeit der Kondensator 
auch wieder geladen werden. Also schlicht weg durch 2 teilen? Oder gibt 
es da mehr zu beachten?

Daneben soll von der gleichen Spannungsversorung noch die eigentliche 
Logik versorgt werden. Diese wird aber von einem Spannungswandler (= 
7805) versorgt. Im Datenblatt des 7805 wird i.d.R. ein 10 µF vor dem 
Wandler angebracht. Oft sieht man aber auch größere Kondensatoren, z.B. 
47 µF.

Ich würde diese beiden Kondensatoren nun "einfach" zusammenfasesn und 
einen "großen" 470 µF wählen. Inwieweit ist mein Vorgehen denn richtig? 
Ich bin mir nämlich ehrlich gesagt nicht einmal sicher, ob ein 
"klassischer" 470 µF Kondensator schnell genug ist. Gibt es hier 
Empfehlungen bzw. Erfahrungswerte?

Vielen Dank!
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Michael Gast #2857097
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Kondensator schrieb:
> Q = 3,84 A * 1,25 ms / 12 V = 400 µF

Lass deinen Spannungsregler auch noch etwas tun. Der Kondensator soll 
nur hochfrequente Stromschwankungen ausbügeln und nicht die LEDs während 
der ganzen Leuchtphase mit Strom versorgen. Im Netzteil brauchst du 
größere Kondensatoren, damit die Eingangsspannung der Spannungsregler 
hinterm Gleichrichter während der 100Hz Netzperiode nicht unter die 
Mindesteingangsspannung des Reglers absackt.
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Kondensator Gast #2857143
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Chris schrieb:
> Kondensator schrieb:
>> Das Ganze läuft bei 12 V ab.
>> Die LEDs haben eine Flussspannung von 3,375 Volt.
> Dann solltest Du dir als erstes klar machen, warum es in diesem Fall
> sinnvoll ist, immer drei deiner LEDs in Reihe zu schalten.
Das geht leider nicht, da diese in Würfelform angeordnet sind, in etwa 
so: http://leyanda.de/light/images/led_cube_3_leds.jpg

Die 12 Volt sind mehr oder weniger ein Kompromiss, da ich den UDN2981 
als Treiber einsetze und beim Multiplexing einen Widerstand einsetzen 
möchte, der halbwegs "groß" ist, um Schwankungen "ausgleichen" zu 
können. Wenn ich das Ganze z.B. bei 5 Volt betreiben würde, hätte ich 
das Problem, dass Schwankungen beim UDN2981 viel mehr in Gewicht fallen 
würden.
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MaWin Gast #2857339
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> Stimmt denn diese Rechnung soweit?

Nein, weil sich dein Elko in der 1.25ms nicht auf 0 entladen soll, und 
wie schon gesagt wurde, der Einfluss des Spannungsreglers ausser Acht 
gelassen wurde, der regelt nach. Allerdings hast du für 4A keinen uA7812 
mehr, also wissen wir nichts über deine Spannungsquelle, ein 
Schaltnetzteil regelt noch langsamer. 400uF bei 4A in 1.25 msec würde 
bereits um 12V nachgeben, man will eher 1V als maximalen 
Spannungseinbruch sehen, also wäre man bei 4700uF. Die wiederum sollte 
man aufteilen, an jeden UDN2981 einen, und dann ist man wieder bei 8 x 
500uF, wenn man davon aus geht, daß der Spannungsregler nicht schnell 
genug ist.

Bei zu starken Schankungen kann der UDN2981 vielleicht zu fehlerhaftem 
Schaltverhalten neigen. Das ist also dein unteres Limit für den 
Kondensator.

> Im Datenblatt des 7805 wird i.d.R. ein 10 µF vor dem
> Wandler angebracht.

Nein.
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