Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LED-Treiber wird vermutlich abrauchen


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von rauchzeichenmacher (Gast)


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Holla,

ich bastele gerade mit einem 16-Kanal-LED-Treiber im SO24-Gehäuse rum.
Der besagte Treiber ist ein Schieberegister von ST Microelectronics mit 
16 Ausgängen und wird mit einem Widerstand auf 20 mA eingestellt.

http://www.st.com/content/ccc/resource/technical/document/datasheet/5c/ed/b3/8b/32/99/4d/cd/CD00298756.pdf/files/CD00298756.pdf/jcr:content/translations/en.CD00298756.pdf

Problem:
Wenn ich nachrechne, dann komme ich mit 5V Betriebsspannung an den LEDs 
auf immerhin schon 0,896W Verlustleistung pro Chip. Das erscheint mir 
fast ein bisschen viel für so einen kleinen Baustein.

Rechnung:
16*(5-2,2V)*0,02A=0,896W.

Laut Datenblatt wird das Teil dann bei 30 Grad Raumtemperatur dann über 
83 Grad heiß. Das wird dem auf Dauer nicht gut tun, zumal der 
Einsatzzweck in einer Uhr ist, also 24/7-Betrieb. Nicht immer auf 
Volllast, aber oft eben schon (zeigt Minuten an, ein Chip pro 
Viertelstunde).

Ich würde deshalb gern die Abwärme reduzieren. Welche Möglichkeiten habe 
ich da? Hält so ein Wärmeleitkleber einen kleinen Kühlkörper?

von Andreas B. (bitverdreher)


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Hi,
mach an jede Led einen Vorwiderstand von 75 Ohm. Dann fallen dort schon 
mal 1,5V ab.

Gruß Andreas

von Crazy H. (crazy_h)


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Ich glaube nicht, daß der IC bei nur 20mA/Ausgang ein Problem hat. 
Maximum angegeben 90mA/Ausgang. Wenns dir trotzdem nicht gefällt, 
reduziere doch die Versorgungsspannung.

von rauchzeichenmacher (Gast)


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An Vorwiderstände habe ich auch schon gedacht, aber da scheue ich den 
Aufwand und sprenge außerdem die Pinbeschränkung der PCB-Software 
deutlich.

Die Idee mit der reduzierten Versorgungsspannung im System gefällt mir 
dagegen ganz gut. Bei 3,5V habe ich noch Puffer für die ICs und für die 
eingesetzten weißen LEDs reicht die Spannung auch noch (gemischte Farben 
am selben IC).

Das gibt dann noch ungefähr ein halbes Watt respektive 55 Grad. Das ist 
für mich vertretbar, zumal so auch die Effizienz steigt 
(Betriebsspannung wird aus Schaltwandler erzeugt).

von Walter T. (nicolas)


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rauchzeichenmacher schrieb:
> Laut Datenblatt wird das Teil dann bei 30 Grad Raumtemperatur dann über
> 83 Grad heiß.

Ich nehme an, Du hast mit der Junction Temperatur gerechnet? (Ich nur 
gerade grob überschlagen, kommt hin. Du hast das Package nicht genannt, 
deswegen habe ich SO-24) gerade.

Aber:

Thermal shutdown bei 170°C. Der Treiber scheint hart im Nehmen zu sein.


Das sieht erst einmal so aus, als würde das mächtig warm, aber der 
Treiber auch genau darauf ausgelegt.

Vielleicht kannst Du ja die Versorgungsspannung auch leicht anheben und 
mehrere LEDs in Reihe schalten?

von MaWin (Gast)


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85 GradC ist nicht viel, da muss man noch nichts machen.
Es reicht übrigens EIN Widerstand in der Zuleitung zu allen 16 LEDs 
dieses Chips, der wenn alle leuchten 1.5V und damit immerhin 0.5W 
frisst, denn der hat zwar weniger Spannungsabfall bei weniger 
eingeschalteten LEDs aber da ist das Verlustleistungsproblem eh nicht 
gegeben.
Klar kann man auch mit WärmeleitKLEBER einen kleinen Kühlkörper auf den 
Plastikchip kleben.

von rauchzeichenmacher (Gast)


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Walter T. schrieb:
> Vielleicht kannst Du ja die Versorgungsspannung auch leicht anheben und
> mehrere LEDs in Reihe schalten?

Versorgungsspannung anheben wäre technisch kein Problem (wird ohnehin 
von 24V auf 5V bzw. jetzt 3,5V reduziert, damit die Zuleitung dünn und 
unauffällig wird), aber in Reihe schalten geht nicht, da jede LED 
einzeln ansteuerbar sein muss.

von rauchzeichenmacher (Gast)


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Und richtig, es geht um das SO-24-Package, das geht noch relativ einfach 
von Hand. Ich hab zwar auch schon TSSOP erfolgreich verwurstelt, aber 
wenn es geht, dann drücke ich mich gern drum. Zumal eventuelle 
thermische Probleme nicht besser werden, wenn der Chip kleiner wird.

von k.A. (Gast)


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rauchzeichenmacher schrieb:
> An Vorwiderstände habe ich auch schon gedacht, aber da scheue ich den
> Aufwand und sprenge außerdem die Pinbeschränkung der PCB-Software
> deutlich.

Falsches Werkzeug ...

Das kann doch wohl kein Argument beim Schaltungsdesign sein.

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