Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik TLC5916 - Leakage current


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von Simon T. (narfinus)


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Hi,

Bei meinem LED Cube leuchten teilweise die roten LEDs dauerhaft, auch 
wenn sie eigentlich gar nicht angesprochen werden:

Bei den LEDs handelt es sich um Ebay-RGB-LEDs mit Common Anode (kein 
Datenblatt vorhanden). Der 8x8x8 Cube wird auf Anode-Seite mittels PMOS 
gemultiplext, die Low-Side wird von TLC5916 current Sink Shift registern 
angesprochen.

Alle LEDs und Farben lassen sich gemäß Software ansprechen und leuchten 
sauber auf.
Leider sind im ausgeschalteten Zustand 15 der roten LEDs immer noch 
aktiv, allerdings mit geringerer Helligkeit. Messe ich die Spannung 
zwischen Anode und roter Kathode so fallen ~2V ab was darauf schließen 
lässt das der dahinter liegende TLC5916 nicht sauber sperrt.

Weiß jemand was man da machen kann? Laut Datenblatt hat der TLC5916 eine 
output-leakage-current von 0,5µA, was definitiv nicht ausreichen würde 
die roten LEDs leuchten zu lassen.

Im Anhang der 8 Channel Low-Side Switch (=64 LEDs = Eine Farbe auf einer 
Ebene).

von Harald (Gast)


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Ich habe deine Schaltung zwar nicht ganz durchdrungen, da offensichtlich 
der Multiplex-Anteil fehlt - richtig?
Ich setze die TLC5916 auch ein, allerdings in einer nicht-Multiplex 
Anwendung. Dort sind sie völlig unauffällig und machen genau das, was 
sie sollen. Daher denke ich, dass der Fehler im Multiplex zu suchen ist.

von Jörg R. (solar77)


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Harald schrieb:
> Ich habe deine Schaltung zwar nicht ganz durchdrungen, da
> offensichtlich
> der Multiplex-Anteil fehlt - richtig?
> Ich setze die TLC5916 auch ein, allerdings in einer nicht-Multiplex
> Anwendung. Dort sind sie völlig unauffällig und machen genau das, was
> sie sollen. Daher denke ich, dass der Fehler im Multiplex zu suchen ist.

Durch die Schaltung blicke ich auch nicht richtig durch.

Vielleicht sind die TLC.. auch defekt. Billige Chinaware?

von Simon T. (narfinus)


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Hallo, danke fürs Feedback, hier eine etwas detaillierte Beschreibung 
und ein Bild des HighSide-Teils (leider habe ich gerade keinen Zugriff 
auf den Schaltplan).


Der Cube besteht aus insgesamt 8x8x8=512 RGB-LEDs mit Common-Anode. Fürs 
Ansprechen benutze ich ein Rechtshändiges Koordinatensystem mit der 
ersten LED vorne ganz unten.
Die Z-Ebene (quasi das Stockwerk) wird über 8 High-Side Schalter 
gemultiplext. Im Anhang exemplarisch ein Kanal. Angesprochen werden alle 
diese P-MOSFETs über einen einzelnen TPIC6C6595 mit open-Collector 
Ausgang (Im Bild als Q1 dargestellt). Dieser ist mit den TLC5916 
zusammen kaskadiert sodass Ebenen-Multiplexing und Low-Side LED-Auswahl 
über das selbe Serial-Out-Interface vom Microcontroller erfolgen können.

Die Low-Side Seite arbeitet mit 24 TLC5916, jeweils 8 für eine Farbe. Da 
jeder TLC5916 8 Kanäle hat kommt man so insgesamt auf 196 Kanäle (=64 
pro Farbe) was genau 8x8 RGB-LEDs einer Ebene entspricht (Schaltplan 
siehe Eröffnungs-Post).

Zu Test-Zwecken habe ich das Multiplexing deaktiviert und lasse mir 
statisch eine einzelne Ebene anzeigen. Hier tritt das Problem der 
schwach leuchtenden LEDs immer noch auf. Einzig wenn ich den 
Output-Enable des TLC5916 deaktiviere gehen sie komplett aus.

Die TLC5916 stammen von Digikey daher gehe ich erstmal nicht von Fakes 
aus. Vielleicht kam es bei meinem (unsachgemäßem) Transport der 
bestückten Leiterplatten zu ESD-Schäden, allerdings würde ich dann eher 
mit Problemen im Eingangsteil rechnen.

von Falk B. (falk)


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Simon T. schrieb:
> Bei meinem LED Cube leuchten teilweise die roten LEDs dauerhaft, auch
> wenn sie eigentlich gar nicht angesprochen werden:

Vermutlich ein Fehler im Multiplexing, das er zeugt Geisterbilder.

Beitrag "pnp schaltet nicht richtig ab?"

> Leider sind im ausgeschalteten Zustand 15 der roten LEDs immer noch
> aktiv, allerdings mit geringerer Helligkeit. Messe ich die Spannung
> zwischen Anode und roter Kathode so fallen ~2V ab was darauf schließen
> lässt das der dahinter liegende TLC5916 nicht sauber sperrt.

Sowas gab es auch schon mal.

Beitrag "Leckströme beim TLC5922"

von Falk B. (falk)


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Simon T. schrieb:

> gemultiplext. Im Anhang exemplarisch ein Kanal. Angesprochen werden alle
> diese P-MOSFETs über einen einzelnen TPIC6C6595 mit open-Collector
> Ausgang (Im Bild als Q1 dargestellt). Dieser ist mit den TLC5916
> zusammen kaskadiert sodass Ebenen-Multiplexing und Low-Side LED-Auswahl
> über das selbe Serial-Out-Interface vom Microcontroller erfolgen können.

Das sieht erstmal OK aus.

> Zu Test-Zwecken habe ich das Multiplexing deaktiviert und lasse mir
> statisch eine einzelne Ebene anzeigen. Hier tritt das Problem der
> schwach leuchtenden LEDs immer noch auf. Einzig wenn ich den
> Output-Enable des TLC5916 deaktiviere gehen sie komplett aus.

Scheint ein Leckstrom zu sein. Lösung. Einen Widerstand parallel zu den 
LEDs schalten, so um die 1k.

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