mikrocontroller.net

Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Was ist eine Stromsenke?


Autor: Jochen Bauer (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo,

Ich stolpere dauernd über den Begriff "Current Sink". Mittlerweile
habe ich zwar den deutschen Begriff "Stromsenke" dafür gefunden, aber
ich kann trotz Recherche keinerlei vernünftige, verständliche Erklärung
dafür finden. Der Begriff taucht in einem englischen Artikel über das
Multiplexen von LED Matrizen auf. Und da wir schon beim Thema Multiplex
sind: Gibt es ein sehr leicht verständliches Tutorial in deutscher
sprache, welches sehr detailliert das Multiplexen von LEDs erklärt? Mir
ist das Prinzip zwar klar. Aber ich wünschte mir mal ein mehrseitiges
Deutsches Tutorial zu dem Thema mit Erklärungen, warum dies und jenes
so oder so sein muss. Vor allem stinken mir die Beispiele mit den
7-Segmentanzeigen. mich interessieren nur die Punktmatrizen. Hier im
Forum steht zwar sehr viel, aber es sind meistens nur Häppchen oder auf
bestimmte Problemstellungen bezogen. Falls es irgendwo so etwas
komplettes gibt, wäre ich dankbar. Bitte nicht auf diese LED-FAQ
verweisen, die habe ich und finde sie zu unausführlich in Bezug auf das
Thema.

Autor: Jochen Bauer (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Was ich vergessen hatte: Dank im Voraus.

MFG

Jochen

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
das ist wie beim Geld, es gibt Geldquellen und Geldsenken...

Eine Konstantstromquelle liefert unabhängig vom angeschlossenen
Verbraucher einen bestimmten Strom ( wenn man sie läßt, wenn nichts
angeschlossen ist dreht sie die Spannung theoretisch unendlich hoch).
Eine Stromsenke wäre als "Konstantstromsenke" vermutlich ein
Widerstand, der immer den gleichen Strom fließen läßt.

Autor: johnny.m (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ich denke mal, im Zusammenhang mit LED-Ansteuerung gehts wohl mehr um
Treiber, die 'Low Side' an die LEDs angeschlossen werden (z.B.
Treiber mit Open Collector-Ausgängen), die im Unterschied zu anderen
Treibern in Bezug auf die LED eine Stromsenke darstellen...

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Man spricht wohl etwas ungenau von "Konstantstromquellen" obwohl die
damit bezeichnete Schaltung keine Energiequelle beinhaltet, sondern
Energie verbrät, und daher korrekt eben Senke heißen müßte.

Autor: Stephan Henning (stephan-)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
dann suche mal nach Stromspiegel..... ist das gleiche denke ich
Wie du sagst, wird für Anzeigen benutzt um allen Segmenten den gleichen
Strom zu liefern
Ob Punktmatrix oder 7 Segment... wo ist der Unterschied ???
Sind in beiden nur LED´s drin.

Autor: Unbekannter (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Eine Stromquelle liefert einen Strom, und eine Stromsenke ist das
Gegenteil davon, sie "verbraucht" einen Strom.

Also: Strom kommt aus einer Stromquelle raus, fließt durch einen
Verbraucher und fließt in eine Stromsenke rein.

(In der Realtät wird Strom natürlich nicht "verbraucht", aber das ist
ein anderes Thema.)

Autor: johnny.m (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn Du z.B. einen AVR-Mikrocontroller nimmst, der symmetrische
Ausgangstreiber hat, und Du willst LED daran anschließen, dann kannst
Du das auf zwei Weisen tun:
1. als Stromquelle (Current Source), LED mit Vorwiderstand zwischen
Controller-Pin und Masse, der Ausgangstreiber des µC wirkt dann als
Quelle (d.h. in Bezug auf die technische Stromrichtung fließt der Strom
aus dem µC-Pin heraus in die LED)
2. als Stromsenke (Current Sink), LED mit Vorwiderstand zwischen pos.
Versorgungsspannung und Controller-Pin, wobei der Ausgangstreiber dann
als Senke arbeitet (der Strom fließt in den Pin hinein).

Das ganze ist immer auf die technische Stromrichtung bezogen, die immer
positiv vom höheren zum niedrigeren Potenzial ist. Vorteil der
Stromsenken ggü. den Stromquellen als Treiber für LEDs ist, dass bei
der Senke die Versorgungsspannung für die LEDs u.U. höher sein darf als
die Versorgungsspannung des Treibers (Reihenschaltung mehrerer LEDs),
was bei der anderen Methode nicht funktioniert. Bei 7-Segment-Anzeigen
oder Dotmatrix-Anzeigen haben dann alle LEDs eine gemeinsame Anode
(common anode), die Kathoden werden dann einzeln geschaltet.

Autor: johnny.m (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ach ja, wenn Du mal Datenblätter durchgehst (z.B. von Logikbausteinen),
wirst Du oft in diesem Zusammenhang über 'output sink current' und
'output source current' stolpern. Damit ist genau das gemeint, wie
viel Strom der jeweilige Ausgangstreiber als Senke bzw. als Quelle
vertragen bzw. liefern kann. Meistens ist der sink current wesentlich
höher als der source current (zumindest bei Standard-Bausteinen und
auch den meisten µCs, mal abgesehen von z.B. den AVRs), weshalb man
LEDs meist High Side anschließt (also den Treiber als Senke betreibt,
'active LOW')

Autor: Jochen Bauer (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Das sind ja shconmal ein paar gute Antworten. Im Elektronik Kompendium
habe ich folgendes gefunden (Punkt4)

http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaere...

Nun habe ich aber jetzt hier im Thread die 2 Aussagen, dass einerseits
current sink als Begriff für die Art des Treibens verwendet wird (Aus
dem Treiber raus  - Quelle und rein - Senke)

Die andere Aussage war ja, dass mit Stromsenke eine Konstantstromquelle
gemeint ist. Welche dieser Annahmen trifft nun zu?

Und zum Thema Multiplexanzeigen. Natürlich ist ne Matrixanzeige im
Grunde das gleiche wie ne 7 Segmentanzeige mit der gleichen Anzahl an
Segmenten. Aber mein Problem vom Verständnis her bezieht sich
(zumindest grade) nur auf den Aufbau von Matrizen. Denn ich verstehe
partout nicht, warum überall unterschieden wird zwischen gemeinsamer
Kathode und gemeinsamer Anode. Bei ner Digitanzeige ist mir das
klar,aber ich frage mich , warum das bei ner Matrixanzeige überhaupt
eine rolle spielt. Wenn ich mir ne 8x8 anzeige kaufe mit gemeinsamer
Reihenanode, kann ich die mit dem MAX7221 oder 19 nicht so einfach
treiben. Wenn ich mir nun die gleiche Anzeige mit gemeinsamer
Reihenkathode kaufe, gehts. Jetzt ist mir aber immer noch nicht klar,
warum da unterschieden wird. Angenommen ich hab ne 8x8 Dotmatrix mit
gem. Reihenanode, kann ich die doch einfach rumdrehen, die Reihen als
Spalten benutzen (is doch quadratisch also doch scheissegal oder nicht?
und dann einfach treiben. Bei ner rechteckigen muss das doch wohl
genauso gehen (dann hab ich halt statt 5 zeilen und 7 Spalten durch
rumdrehen 7 Zeilen und 5 Spalten. Wieso gibt es denn überhaupt diese
Unterscheidung. ist doch völliger Quatsch oder steh ich da irgendwei
total auf dem Schlauch? Reihen und Spalten definieren sich doch nur
durch die Art, wie ich das teil dann für den Betrachter einbaue. ???

MFG

jochen

Autor: Stephan Henning (stephan-)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Reihen und Spalten sind dabei unwichtig.
Gemeinsame Anode wird gebraucgt wenn der Steuerchip der Segmantstrom
aufnimmt. Gemeinsame Katode brauchst Du wenn der Chip die LED Treibt.
max7221 ist ein Treiber. Deswegen gem. Kathode.
ob 5x7, 7x5 hoch oder quer ist dabei egal

Autor: johnny.m (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> ...dass mit Stromsenke eine Konstantstromquelle
> gemeint ist

Nein, eine Senke ist immer eine Senke und damit das Gegenteil von einer
Quelle, egal in welchem Kontext! Meine Postings bezogen sich speziell
auf den Zusammenhang mit LED-Anzeigen. Und das war ja der Inhalt Deiner
ursprünglichen Frage.

Zwischen Common Anode und Common Cathode muss deshalb unterschieden
werden, weil eine LED nur in einer Richtung funktioniert und das ist
für die verwendeten Treiber wichtig. Selbst wenn Du das Display
umdrehst, die einzelnen LEDs kannst Du nicht umdrehen!

Autor: Unbekannter (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Nun habe ich aber jetzt hier im Thread die 2 Aussagen, dass
> einerseits current sink als Begriff für die Art des Treibens
> verwendet wird (Aus dem Treiber raus  - Quelle und rein - Senke)

> Die andere Aussage war ja, dass mit Stromsenke eine
> Konstantstromquelle gemeint ist. Welche dieser Annahmen
> trifft nun zu?

Naja, das kommt eben immer auf den Kontext drauf an. Die Begriffe
Stromquelle und Stromsenke werden (wie so viele Begriffe) nicht immer
exakt benutzt.

Eine Konstantstromquelle die Strom liefert, nennt man fast immer eine
Stromquelle.

Eine Konstantstromquelle, die Strom zieht bzw. "verbraucht", also
einen negativen Strom liefert, nennt man meistens eine Stromsenke. In
eher theoretischer Literatur wird eine Stromsenke aber öfters auch mal
Stromquelle genannt, weil sie ja einen negativen Strom "liefert".

Autor: Rahul (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Selbst wenn Du das Display umdrehst, die einzelnen LEDs kannst Du
>nicht umdrehen!

Man hat doch immer bei einer Punkt-Matrix immer Zeilen und Spalten.
In diesem Fall kann man die Anzeige drehen.
Bei Siebensgment-Anzeigen würde das etwas komisch aussehen (nicht nur
das Drehen...)

Autor: Jochen Bauer (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>> max7221 ist ein Treiber. Deswegen gem. Kathode.
>> ob 5x7, 7x5 hoch oder quer ist dabei egal.

Dann habe ich aber doch Recht, wenn ich sage, dass es völlig bescheuert
ist, überhaupt zu unterscheiden oder nicht?

Kingbright z.b. hat folgende anzeigen:

7x5 - Col. Kathode
7x5 - Col. Anode
5x7 - Col. Kathode
5x7 - Col. Anode

Habe ich unrecht, wenn ich jetzt behaupte, dass jeweils 2 davon 100%
die gleichen sind? Warum gibts dann für jede nen einzelnen Typ?

>>Zwischen Common Anode und Common Cathode muss deshalb unterschieden
>>werden, weil eine LED nur in einer Richtung funktioniert und das ist
>>für die verwendeten Treiber wichtig. Selbst wenn Du das Display
>>umdrehst, die einzelnen LEDs kannst Du nicht umdrehen!

Wieso kann ich das nicht umdrehen? Ich habe doch lediglich x
Anodenanschlüsse und x Kathodenanschlüsse. D.h. ich kann doch aus nem
Common Row Kathode display durch umdrehen ein Common Row Anode Display
machen. Wenn nicht, dann müsste ich zu blöd sein, um nen Schaltbild in
nem Datenblatt zu lesen.

Autor: Jochen Bauer (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>> Bei Siebensgment-Anzeigen würde das etwas komisch aussehen (nicht
nur
>> das Drehen...)

Ich dachte schon, mich versteht keiner. Genau das meinte ich als ich
sagte, dass ich das Prob nur mit Matrizen hab. Dass man ne Digitanzeige
nich so ohne weiteres (es geht schon, mit entsprechender programmierung)
drehen kann, is klar.

Autor: johnny.m (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ah so. Ich dachte schon. Habe jetzt nicht bei Kingbright nachgesehen,
aber könnte es evtl. etwas mit der Pinbelegung zu tun haben? Ich wusste
jetzt nicht, dass Kingbright tatsächlich solche Bauteile anbietet und
habe deshalb auch Dein Problem nicht ganz nachvollziehen können. Aber
das würde mich auch ein wenig wundern, wenn die tatsächlich
austauschbar wären...

Autor: Jochen Bauer (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Im Grunde könnte ich mir höchstens vorstellen, dass da einfach andere
Bezeichnungen für Reihen und Spalten draufgedruckt sind. Wobei man doch
im Prinzip nur die Info: "Kathodenseite und Anodenseite" bräuchte.
Dann kann der Anwender ja selbst sehen, was für seine Treiberlösung
Spalten und Reihen sind.

Naja egal, Hauptsache die Stromsenke ist geklärt. Ist also
hauptsächlich eine kleine "Begriffsverwirrung"

Autor: Jochen Bauer (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Aber nun habe ich noch ein Problem mit dem Multiplexen:

Das Tutorial unter:

http://engineering.dartmouth.edu/~engs031/hansen/d...

ist die Grundlage für meine Frage. Damit ich nicht alles hier
aufschreiben muss, bitte seht dort kurz nach, was ich meine. Auf Seite
2 ist in der Unterschrift von Bild Nummer 2 gesagt, dass die LEDs nicht
Parallel getrieben werden dürfen. Aber in Bild nummer 3 werden die
Matrix Spalten doch auch gleichzeitig geschaltet, d.h. die Leds sind
doch dann auch parallel. (???) Ist doch eigentlich egal, ob ich nun die
Spalten oder die Reihen für diesen "Treppenstufenablauf" (Bild 3)
nehme oder?

Autor: Rahul (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Den Text zu Figure 2 kann man sich (irgendwie) sparen; der ist für
Leute, die auch Katzen in der Mikrowelle trocknen wollen...

>Ist doch eigentlich egal, ob ich nun die Spalten oder die Reihen für
>diesen "Treppenstufenablauf" (Bild 3) nehme oder?

Die Treppenstufen bedeuten einfach nur, dass nur eine Zeile (oder
Spalte) angeschaltet ist.
Je nachdem was einem eher liegt, ist das wahlfrei.
In der Regel taktet man die Spalten durch. Gewohnheitssache...
Die Japaner werden wohl eher die Zeilen durchtakten, sofern sie ihre
Zeile von oben nach unten aufbauen...

Autor: Karl heinz Buchegger (kbucheg)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> die Leds sind
> doch dann auch parallel.

Nicht wirklich.

Bei der Schaltung in Bild2 sind 2 LEDs parallel im
Strompfad der bei A+B beginnt, über jeweils 1 LED geht
und bei 1 wieder endet.

Bei der Schaltung in Bild3 läuft der Strompfad einmal
von A nach 1 und einmal von A nach 2. Da ist nichts parallel.

Was du die ganze Zeit übersiehst, ist dass es da auch
noch entweder Vorwiderstände, oder aber eine Stromsenke gibt,
die den Strom durch die LED's regeln soll.

Im Bild2 ist es aber unmöglich für jede der beiden Led's
(A+B -> 1) den Strom getrennt zu regeln. D.h. ich kann nur
den Strom für beide LED's gemeinsam einstellen. Der wird sich
aber nicht 50:50 auf die beiden LED's aufteilen, da diese
ja auch Exemplarstreuung haben. D.h eine LED nimmt mehr Strom
auf, die andere weniger. Unglücklicherweise ist es aber so,
dass eine LED die mehr Strom aufnimmt auch wärmer wird wodurch
sie noch mehr Strom aufnimmt, bis sie den kompletten Strom
durchlässt und die andere nichts mehr abkriegt. Das geht soweit,
dass sich diese LED selbst zerstört wodurch jetzt plötzlich
der komplette Strom für die andere (dunklere) LED übrigbleibt,
die dadurch natürlich auch überfordert ist und sich in ein
Rauchwölkchen auflöst. Wenn du die LED's nicht hart an der
Grenze betreibst, dann wird das so nicht so schnell passieren.
Nichts desto trotz bleibt immer noch der Umstand, dass sie
nicht gleich hell leuchten.

In der Schaltung nach Bild3 kann dir das nicht passieren, da
keine 2 LED's in dieser Matrix denselben Spalteneingang mit
demselben Zeilenausgang verbinden.

Autor: Jochen Bauer (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>> Den Text zu Figure 2 kann man sich (irgendwie) sparen; der ist für
>> Leute, die auch Katzen in der Mikrowelle trocknen wollen...

LOL

Das heisst, entgegen der irrigen Aussage in Figure 2 kann ich
selbstverständlich 2-x LEDs gleichzeitig  (also Prallel) leuchten
lassen, richtig? Weil die da noch irgendwas von einem Phänomen namens
"Current Hogging" schreiben....

Autor: Jochen Bauer (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ok hat sich erledigt, mir ist gerade ein Brett vorm Kopf verschwunden.
Ziemlich dämlich, wo ich mich da grade rein verrant habe. Klar teilt
der Strom sich nicht gleich auf. Ok somit wär ich nun eigentlich
ziemlich fragenfrei. Stromsenke wär geklärt, dass es eigentlich egal
ist, was Zeilen und Spalten sind, ist auch erledigt und ich weiss, was
current hogging ist.

Danke@All

Jochen

Autor: Karl heinz Buchegger (kbucheg)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Leuchten lassen kannst du soviel du willst.
Nur wenn genau 1 Eingang (A..D) angeschaltet wird und
genau 1 Ausgang (1..4) angeschaltet wird, dann leuchtet
genau eine und nur eine LED. Wenn du 2 Ausgaenge anschaltest,
dann leuchten auch 2 LED's. Aber diese 2 LEDs sind nicht
im selben Stromkreis und daher sind die LED's auch nicht
parallel geschaltet.

Vielleicht hilft dir das weiter:


   hier sind die LED's parallel:

                    |
                    |
                   ---
                   | |
                   | |
                   | |
                   ---
                    |
                    |
               +----+----+
               |         |
               |         |
             -----     -----
             \   /     \   /
              \ /       \ /
               v         v
               |         |
               |         |
               +----+----+
                    |
                    |

hier sind sie nicht parallel

                    |
               +----+----+
               |         |
               |         |
              ---       ---
              | |       | |
              | |       | |
              | |       | |
              ---       ---
               |         |
               |         |
               |         |
             -----     -----
             \   /     \   /
              \ /       \ /
               v         v
               |         |
               |         |
               +----+----+
                    |
                    |

Das einzige was hier parallel ist, ist jeweils eine Kombination
aus LED+Vorwiderstand und da jeder Vorwiderstand den Strom für
seine LED regelt ist das kein Problem.

Autor: Jochen Bauer (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Danke, wie gesagt, ich hab vor Bäumen den Wald nicht gesehn.... ziemlich
peinlich aber ich hab einfach nicht gecheckt, dass die die Eingänge A+B
in Bild 2 direkt zusammengeschlossen haben, dachte das wäre ein
Druckfehler oder so. Deswegen hab ihc mich da irgendwie verrant.

Autor: Profi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Wenn Du noch eine geniale und kompliziertere Variante willst, nachdem Du
das normale Multiplexen verstanden hast:
Such mal bei www.maxim-ic.com nach Charlieplexing.
MAX6950 - MAX6951
Die brauchen für eine 8x8-Matrix  statt 16 nur 9 Leitungen. Dafür
brauchen 8 der 9 AusgangsPins intern Source- und Sink-Treiber.
Die Matrix ist anders als üblich verschaltet, dürfte also mit fertigen
8x8-Modulen nicht funktionieren.

Autor: Jankey (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Unglaublich wieviel Schwachsinn hier Verzapft wird:

Stromquelle = Ein Ding was dir einen Strom einprägen will also mit der 
Spannung so lange dreht bis der gewünschte Strom eingestellt ist. ( Im 
Regel Fall )

Spannungsquelle = Ein Ding was so lange die Spannung dreht bis die 
Spannung eingestellt ist. ( Im Regel Fall )

CurrentSINK/StromSenke = Im Prinzip ein PASSIVES element, was keine 
Spannung oder Strom ausgibt sondern soviel Strom Zieht wie eingestellt 
wurde.

Autor: Falk (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Jankey

>CurrentSINK/StromSenke = Im Prinzip ein PASSIVES element, was keine
>Spannung oder Strom ausgibt sondern soviel Strom Zieht wie eingestellt wurde.

Mal abgesehen davon, dass der Thread schon ein wenig staubig ist, auch 
Stromsenken können problemlos AKTIVE Elemente sein. Bestes Beispiel sind 
Stromsenken für LEDs, z.B. im TLC5921.

MfG
Falk

Antwort schreiben

Die Angabe einer E-Mail-Adresse ist freiwillig. Wenn Sie automatisch per E-Mail über Antworten auf Ihren Beitrag informiert werden möchten, melden Sie sich bitte an.

Wichtige Regeln - erst lesen, dann posten!

  • Groß- und Kleinschreibung verwenden
  • Längeren Sourcecode nicht im Text einfügen, sondern als Dateianhang

Formatierung (mehr Informationen...)

  • [c]C-Code[/c]
  • [avrasm]AVR-Assembler-Code[/avrasm]
  • [code]Code in anderen Sprachen, ASCII-Zeichnungen[/code]
  • [math]Formel in LaTeX-Syntax[/math]
  • [[Titel]] - Link zu Artikel
  • Verweis auf anderen Beitrag einfügen: Rechtsklick auf Beitragstitel,
    "Adresse kopieren", und in den Text einfügen




Bild automatisch verkleinern, falls nötig
Bitte das JPG-Format nur für Fotos und Scans verwenden!
Zeichnungen und Screenshots im PNG- oder
GIF-Format hochladen. Siehe Bildformate.
Hinweis: der ursprüngliche Beitrag ist mehr als 6 Monate alt.
Bitte hier nur auf die ursprüngliche Frage antworten,
für neue Fragen einen neuen Beitrag erstellen.

Mit dem Abschicken bestätigst du, die Nutzungsbedingungen anzuerkennen.