PWM mit TLC5940 und MOSFET

[Christian R. (cmrudolph)]

Hi,

kann ich mit einem TLC5940 einen IRLU024 ansteuern? Ich möchte einen 
MOSFET nutzen, weil der Strom, der durch den zu dimmenden 
LED-Leuchtbalken geht (an X2 angeschlossen), etwa 1,2A beträgt.
Der TLC5940 ist ja eine Konstantstromsenke. Kann ich damit zusammen mit 
einem Pullup-Widerstand den MOSFET schalten? Wenn ja, wie groß müsste 
ich ihn dimensionieren?

Ich stelle mir das so vor, wie im angehängten Schaltplan.

[Falk B. (falk)]

@ Christian Rudolph (cmrudolph)

>kann ich mit einem TLC5940 einen IRLU024 ansteuern?

Ja.

>einem Pullup-Widerstand den MOSFET schalten? Wenn ja, wie groß müsste
>ich ihn dimensionieren?

220 Ohm klingt brauchbar, macht ca. 22mA Ladestrom. Deinen TLC musst du 
auf ca. 50mA Imax einstellen, macht auch etwa 220 Ohm für R3.

>Ich stelle mir das so vor, wie im angehängten Schaltplan.

Passt.

[Christian R. (cmrudolph)]

Falk Brunner schrieb:
>>einem Pullup-Widerstand den MOSFET schalten? Wenn ja, wie groß müsste
>>ich ihn dimensionieren?
>
> 220 Ohm klingt brauchbar, macht ca. 22mA Ladestrom. Deinen TLC musst du
> auf ca. 50mA Imax einstellen, macht auch etwa 220 Ohm für R3.
Nochmal zum Verständnis. Die 50mA sind so dimensioniert, damit der TLC 
es schafft, den Outputpin auf GND zu ziehen, richtig (mehr als doppelter 
Strom, der theoretisch fließen könnte)?
Für 50mA berechne ich nach der im Datenblatt angegebenen Formel (Formel 
6):

$$I_{max}=\frac{V_{IREF}}{R_{IREF}}\times 31.5=\frac{1.24}{R_{IREF}}\times 31.5$$

etwa 780 Ohm für den Widerstand R3.

Wenn ich das so baue, habe ich meiner Berechnung nach etwa 1,8W 
Verlustleistung (22mA bei 5V mit 16 Kanälen), wenn ich alle 16 Kanäle 
ausstelle. Das erscheint mir ziemlich ineffizient und ich würde für den 
Rest der Schaltung ein deutlich leistungsfähigeres Netzteil benötigen.
Wenn der Pullup-Widerstand größer wäre, dann wäre der Ladestrom aber für 
PWM wohl zu klein...

Gibt es für meine Anwendung besser geeignete PWM-ICs als den TLC? Ich 
bräuchte 16 Ausgänge mit mindestens 10 Bit PWM. Die Ausgänge sollten am 
besten zwischen 0V und 5V geschaltet werden, sodass ich keinen Pullup 
benötige und das IC sollte per SPI oder I2C steuerbar sein.

[Falk B. (falk)]

@ Christian Rudolph (cmrudolph)

>Nochmal zum Verständnis. Die 50mA sind so dimensioniert, damit der TLC
>es schafft, den Outputpin auf GND zu ziehen, richtig (mehr als doppelter
>Strom, der theoretisch fließen könnte)?

Ja.

>etwa 780 Ohm für den Widerstand R3.

Stimmt, da hab ich irgendwie Unsinn gerechnet.

>Wenn ich das so baue, habe ich meiner Berechnung nach etwa 1,8W
>Verlustleistung (22mA bei 5V mit 16 Kanälen), wenn ich alle 16 Kanäle
>ausstelle.

Ja, die werden aber in den Widerständen verheizt, nicht im TLC.

> Das erscheint mir ziemlich ineffizient und ich würde für den
>Rest der Schaltung ein deutlich leistungsfähigeres Netzteil benötigen.
>Wenn der Pullup-Widerstand größer wäre, dann wäre der Ladestrom aber für
>PWM wohl zu klein...

Ja. Man kann es verbessern, das kostet aber Aufwand.

Beitrag "Re: step up converter selber bauen attiny"

Q1 enfällt, dort kommt der Ausgang vom TLC dran. R1 kann man auf 2-3k 
erhöhen. Den TLC muss man aber immer noch auf 50mA eingestellt lassen.

Oder du schaltest dem TLC 3x 74HC04 nach, das sind normale CMOS 
Inverter, die können so einen Logic Level MOSFET ausreichend stark 
ansteuern. Dann brauchst du nur 10K Pull Ups und den TLC auf ca. 5mA 
einstellen und alles ist gut.

[Christian R. (cmrudolph)]

Falk Brunner schrieb:
>>Wenn ich das so baue, habe ich meiner Berechnung nach etwa 1,8W
>>Verlustleistung (22mA bei 5V mit 16 Kanälen), wenn ich alle 16 Kanäle
>>ausstelle.
>
> Ja, die werden aber in den Widerständen verheizt, nicht im TLC.

Das war mir bewusst, aber es ging mir hauptsächlich um die Leistung, die 
ich an der 5V Spannungsversorgung zur Verfügung habe.

> Ja. Man kann es verbessern, das kostet aber Aufwand.
>
> Beitrag "Re: step up converter selber bauen attiny"
>
> Q1 enfällt, dort kommt der Ausgang vom TLC dran. R1 kann man auf 2-3k
> erhöhen. Den TLC muss man aber immer noch auf 50mA eingestellt lassen.
>
> Oder du schaltest dem TLC 3x 74HC04 nach, das sind normale CMOS
> Inverter, die können so einen Logic Level MOSFET ausreichend stark
> ansteuern. Dann brauchst du nur 10K Pull Ups und den TLC auf ca. 5mA
> einstellen und alles ist gut.

Der Aufwand hält sich ja in Grenzen und ist es mir allemal wert. Mit 10k 
Pullups lande ich bei rund 40mW Verlustleistung - das hört sich doch 
schon deutlich besser an ;-)

Ich werde es mit den 74HC04 umsetzen. Die sind mit 20 Cent pro Stück 
sehr günstig, sind schnell verbaut und auch noch sparsamer als die 
andere Schaltung.

Ich danke dir vielmals für die Hilfe!