Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Entwurf-Schaltplan LED Matrix, bitte prüfen


von Tom N. (newtschi)


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Hallo,
Ja ich weiß, schon wieder LED-Matrix.... sorry ;)
Da das mein erstes Projekt mit Mikrocontroller und Mosfets ist, will ich 
auf Nummer sicher gehn ob das so funktioniert, bevor ich Teile umsonst 
bestelle.
Vielleicht macht sich ja einer die Mühe mal drüber zu schaun.

Soll das Spiel 4 Gewinnt werden, Spieler gegen Spieler. Eingabe mit 
Tastern unter den Spalten(Fehlen noch im Plan)
Die Mosfet-Treiber sind übrigens ICL7667
Meine Überlegungen
Warum Mosfets?
weil die Pulsströme über 1A liegen werden.
Warum 16V für die LEDs?
weil grün 13V und rot 11V brauchen werden. Somit hab ich Reserve für 
Spg-Abfall an Vorwiderständen etc... ja die Rv's muss ich noch 
berechnen...

Passen die Mosfets und ist die Verschaltung so in Ordnung?
Reihen: IRFU9024N
Spalten: IRLU024N


Vielen Dank schonmal für Antworten :)

von Maddin (Gast)


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das wird immer besser hier....

Kein Datenblatt zu den LED aber spezifische Rückfragen stellen. Mich 
wundert es mehr und mehr warum das hier so läuft...

>>weil die Pulsströme über 1A liegen werden.

Was ist denn so schwer daran ein Datenblatt zu den LED hier zu stellen?

>>weil die Pulsströme über 1A liegen werden.

Vielleicht ist hier die passende Antwort.

MM

von Mullwark (Gast)


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Tom N. schrieb:
> weil die Pulsströme über 1A liegen werden.
> Warum 16V für die LEDs?

Was sind das denn für LEDs, daß die 16V brauchen?



Ich habe vor kurzem ein Vier-Gewinnt-Spiel mit Duo-LEDs realisiert.

"Kingbright L-59EGW"

Da komm ich mit Standart-NPN-Transen hin und habe einen Pulsstrom von 
0,9A.

von Tom N. (newtschi)


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Mullwark schrieb:
> Was sind das denn für LEDs, daß die 16V brauchen?

Also pro Spielstein wird eine dieser "LED-Matrixen" verwendet,
die wie im Schaltplan verschaltet werden sollen. (eine LED im Schaltplan 
sind in Wirklichkeit also 3 LEDs, diese sind aber bereits intern schon 
in reihe geschaltet)

rot braucht also 2*5,5V = 11V
grün braucht 2*6,5V = 13 V

Bei 30mA Dauerstrom leuchtet ein Spielstein hell genug.
darum komm ich auf Ispl=30mA*6*7 = 1,26 A

von ... (Gast)


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Standart-NPN?

Was bedeutet Standart in dem Zusammenhang? :-O  Für 0.9A müssen die NPNs 
wohl stehen? Auf ne besonderne Art oder wie?? hääää!?!?.
Standardmäßig würd ich ja zu SMD mosfets greifen und gut ist. :-O

von MaWin (Gast)


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> Bei 30mA Dauerstrom leuchtet ein Spielstein hell genug.

Also 3.75mA pro paraölel LED die 20mA vertragen würde

> darum komm ich auf Ispl=30mA*6*7 = 1,26 A

Kommt hin, für die Spalten-MOSFETs.

Die Zeilen müssten bloss 210mA liefern können.

Also etwas überdimensioniert, würde aber funktionieren.

Du kannst deine LEDs auch andersrum verschalten, Zeilen nach Masse, 
Spalten nach Plus.
Verwendest du für die 210mA (von denen auch nur entweder rot oder grün 
eingeschaltet ist) 2 ULN2803, hast du 16 nach Masse schaltende Zeilen 
(mit jeweils einem Vorwiderstand, je nach Farbe) und müsstest nur noch 7 
mal mit MOSFETs die Plusleitung schalten, also 4 ICL7667. Das wäre 
einfacher und billiger und ausreichend.
Verwendest du für die Plus-Leitung gar ULN2003 und PNP-Transistoren wie 
BD236, dann ist es noch billiger

                +12V
               |   |
              220R |
               |   |E
               +--|< BD236
               |   |         LEDs
              47R  +---...---|>|--...--+
               |                       |
uC--|ULN2003|--+                       R
                                       |
uC--|ULN2803|--------------------------+

von Falk B. (falk)


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@  Tom N. (newtschi)

>Also pro Spielstein wird eine dieser "LED-Matrixen" verwendet,
>die wie im Schaltplan verschaltet werden sollen. (eine LED im Schaltplan
>sind in Wirklichkeit also 3 LEDs, diese sind aber bereits intern schon
>in reihe geschaltet)

Warum zeichnest du dann nicht einfach DREI LEDs ein. Dieses Kauderwelsch 
bringt nur Verwirrung! Und schon mal über das Problem der DIREKTEN 
Parallelschaltung von LEDs nachgedacht?

>rot braucht also 2*5,5V = 11V
>grün braucht 2*6,5V = 13 V

>Bei 30mA Dauerstrom leuchtet ein Spielstein hell genug.
>darum komm ich auf Ispl=30mA*6*7 = 1,26 A

Sieht wohl so aus. Steht alles im Artikel LED-Matrix, den du ja 
scheinbar schon kennst.  Nur dass deine LEDs damit massiv unterfordert 
sind, weil sich 8 LEDs die 30mA teilen. Ergo könnte man mit weniger LEDs 
auskommen.

von Tom N. (newtschi)


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MaWin schrieb:
> Du kannst deine LEDs auch andersrum verschalten, Zeilen nach Masse,
> Spalten nach Plus.
> Verwendest du für die 210mA (von denen auch nur entweder rot oder grün
> eingeschaltet ist) 2 ULN2803, hast du 16 nach Masse schaltende Zeilen
> (mit jeweils einem Vorwiderstand, je nach Farbe) und müsstest nur noch 7
> mal mit MOSFETs die Plusleitung schalten, also 4 ICL7667.

Vielen Dank dafür. Habs mal neu gezeichnet. So ok?



Falk Brunner schrieb:
> Warum zeichnest du dann nicht einfach DREI LEDs ein. Dieses Kauderwelsch
> bringt nur Verwirrung!
Ja sorry, seh ich ein kommt nichmehr vor ;)

> Und schon mal über das Problem der DIREKTEN
> Parallelschaltung von LEDs nachgedacht?
ja hab ich, du meinst wegen Exemplarstreuungen und den Folgen. Ich denk 
mir halt, da ich die LEDs weit unter dem angegebenen Nennstrom betreibe, 
werden sich die Toleranzen nicht stark bemerkbar machen. oder seh ich 
das falsch?
Leichte Helligkeitsunterschiede nehm ich in Kauf

> Nur dass deine LEDs damit massiv unterfordert
> sind, weil sich 8 LEDs die 30mA teilen. Ergo könnte man mit weniger LEDs
> auskommen.

Das ist mir bewusst. Da es sich aber um ein Schulprojekt handelt, haben 
wir die Vorgabe bekommen dieses LEDs zu verwenden.
Wir könnten höchstens noch die 12 Leds in den Ecken der Spielsteine 
nicht mit anklemmen, dann würde es evtl "runder" aussehen ;-)

von MaWin (Gast)


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> Habs mal neu gezeichnet. So ok?

Ja, passt, es täte auch 2 x ULN2003 wie mir auffällt.
Der ICL7667 hält nur 15V aus.

> Ich denk mir halt, da ich die LEDs weit unter dem angegebenen
> Nennstrom betreibe, werden sich die Toleranzen nicht stark
> bemerkbar machen.

Das nennt man dann wohl Wunschdenken.

Fällt aber nicht unter die Tätigkeit des intelligenten Denkens.

Ein Widerstand in jeder der 8 parallelen LED-Reihen ist dir offenbar zu 
mühsam.

von Tom N. (newtschi)


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> Ein Widerstand in jeder der 8 parallelen LED-Reihen ist dir offenbar zu
> mühsam.

42 Spielsteine x 2 Farben x 8 Widerstände = 672 Vorwiderstände

Schon mühsam wie ich finde, vorallem weil ich die Led Matrixen mit 
Flachbandkabel verdrahten wollte.
Ne einfachere Lösung gibts wohl nicht?

von MaWin (Gast)


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> Ne einfachere Lösung gibts wohl nicht?

Natürlich.

Nicht die 16 "LEDs" aus je 3 in Reihe geschalteten LEDs
in 2 mal je 8 parallele aufteilen,
sondern alle 16 in Reihe, für 48 LEDs in Reihe mit knapp
100V und 3.75mA zu versorgen,
dann brauchst du keine Stromverteilungswiderstände,

oder jede Kombination dazwischen mit sinkender Spannung
aber steigender Anzahl von Widerständen.

von Falk B. (falk)


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@  Tom N. (newtschi)

>> Ein Widerstand in jeder der 8 parallelen LED-Reihen ist dir offenbar zu
>> mühsam.

>42 Spielsteine x 2 Farben x 8 Widerstände = 672 Vorwiderstände

>Schon mühsam wie ich finde, vorallem weil ich die Led Matrixen mit
>Flachbandkabel verdrahten wollte.
>Ne einfachere Lösung gibts wohl nicht?

Die LEDs alle in Reihe schalten, macht dann aber 13x8V=104V+ plus 
Spannung für die Vorwiderstände. Nicht empfehlenswert.

von Tom N. (newtschi)


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Falk Brunner schrieb:
> Die LEDs alle in Reihe schalten, macht dann aber 13x8V=104V+ plus
> Spannung für die Vorwiderstände. Nicht empfehlenswert.

Darf ich eh nich, soll unter 42V bleiben.
Vorallem wüsste ich auch nicht wie, da ja jeweils 12 LEDs pro Farbe eine 
gemeinsame Anode haben. oder bin ich jetz ganz doof?

Ne andre Möglichkeit wäre wie im Bild gezeigt. Ist das jetz besser, oder 
macht das auch keinen Unterschied? Nach dem Motto, wenn schon falsch, 
dann wenigstens nicht ganz so schlimm?

Spannung verdoppelt sich das klar.
26V grün
22V Rot

von MaWin (Gast)


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> Ne andre Möglichkeit wäre wie im Bild gezeigt.

Da braucht man dann nur noch halb so viele Stromverteilungswiderstände, 
dafür Treiber mit hjöherer Spannung.

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