Fragen zu Led RGB Matrix

[Fabian (Gast)]

Hallo,
ich habe vor einen RGB Led Tisch inkl. Touch Funktion zu bauen. Er soll 
32x18 Pixel haben mit einer Pixelgröße von circa 35mm. Das Touch 
realisiere ich mittels IR-Led und Fotodiode, die dann über 4 externe 
ADC's eingelesen werden. Als Controller dient ein STM32G4 (3.3V). Das 
klappt soweit auch ganz gut. Die RGB Leds will ich mit 12 TLC5940 
ansteuern. Die haben jeweils 16 Ausgänge mit denen ich dann 2 Reihen 
ansteuere. Da 1x18 multiplexen wohl zu dunkel wird nehme ich 2 Reihen 
und multiplexe 2x9. Soviel zur Theorie, jetzt habe ich 3 Punkte bei 
denen ich mir nicht sicher bin:

1. Wenn ich eine Standard Led mit max. 100mA betreibe, habe ich 
100mA*3Farben*32Leds pro Reihe = 9,6A. Könnt ihr mir zum multiplexen 
einen geeigneten P-Kanal MOSFET und einen entsprechenden Treiber 
empfehlen?

2. Die Leds würde ich gerne mit 12V ansteuern. Verbrät er dann die 
restliche Energie am TLC5940? Macht es dann Sinn mehrere Leds in Reihe 
zu schalten?

3. Der TLC kann bei 5V Versorgung 120mA, bei 3,3V nur 60mA. Ich würde 
ihn also gerne mit 5V betreiben. In die Richtung Controller => TLC (3,3V 
nach 5V) brauche ich ein paar normale Ausgänge und SPI. Richtung TLC => 
Controller (5V nach 3,3V) ist ein 16MHz Oszi, der den PWM Takt regelt. 
Der PWM Zyklus muss nach 4095 Pulsen zurückgesetzt werden. Deswegen muss 
der Oszi auch mit einem Counter Eingang des Controllers verbunden 
werden. Welche Pegelwandler kann man da am Besten nehmen?

Viele Grüße

[MaWin (Gast)]

Nimm einen 5V uC, dann lösen sich alle Probleme von selbst. Si4435BDY 
oder Si7157DP, keine MOSFET Treiber nötig, 5V an die LEDs sonst 
überhitzen die Konstantstromtreiber, und wenn man nicht die blöde 
'Zweitaktigkeit' des STM hat der die Peripherie mit anderem Takt taktet 
als die CPU  sondern einen AVR, dann klappt das auch mit dem Timing.

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Fabian schrieb:
> Welche Pegelwandler kann man da am Besten nehmen?
Solche, die schnell genug sind.
Sieh auch dort im Beitrag "Re: SPI galvansisch trennen, woher Trafo?"

MaWin schrieb:
> dann lösen sich alle Probleme von selbst.
Ich finde es auffällig, dass offenbar vorrangig Anfänger Pegelwandler 
brauchen... ;-)

[Fabian (Gast)]

Vielen Dank für die Antworten. Ich glaube ich schalte ein paar LEDs in 
Reihe um mehr Licht bei weniger Strom zu erhalten. Dann kann ich den 
TLC5940 nämlich mit 3,3V betreiben und spare mir den doofen 
Pegelwandler. Einen anderen µC will ich ungern nehmen.

Um nochmal auf den MOSFET zurückzukommen, ich habe diesen Artikel 
LED-Matrix gefunden. Hier wird gesagt, dass die Zeilentreiber den 
gesamten Matrixstrom schalten müssen (Beispiel mit einem TLC5921). Das 
verstehe ich nicht wirklich. Jeder MOSFET schaltet doch nur eine Zeile. 
Muss er dann nicht maximal den Strom einer Zeile schalten?

[MaWin (Gast)]

Fabian schrieb:
> Hier wird gesagt, dass die Zeilentreiber den gesamten Matrixstrom
> schalten müssen (Beispiel mit einem TLC5921). Das verstehe ich nicht
> wirklich. Jeder MOSFET schaltet doch nur eine Zeile. Muss er dann nicht
> maximal den Strom einer Zeile schalten?

Oje.
Er muss nur den Strom einer Zeile schalten, da alle anderen aber in der 
Zeit aus sind, ist das der gesamte Strom.
Und damit der Helligkeitseindruck in dieser nur 1/n der Zeit 
eingeschalteten Zeile so hell bleibt als wäre sie dauernd eingeschaltet, 
muss der LED Strom in der lurzen Zeit eben das n-fache des Nennstroms 
betragen.

Also schaltet der MOSFET n x m x Nennstrom, genau so viel als ob er den 
ganzen Strom aller LEDs für Dauerlicht schalten müsste.

https://dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.8.1

[Fabian (Gast)]

Ahaa! Jetzt hab ich's auch kapiert. Dann würde ich als MOSFET einen 
IRF7410 nehmen. Der kann 16A. Nur wonach muss ich jetzt einen passenden 
Treiber IC auswählen? Da gibt es ja Unmengen verschiedene.

[MaWin (Gast)]

Fabian schrieb:
> Nur wonach muss ich jetzt einen passenden Treiber IC auswählen?

Du willst ja unbedingt 12V schalten, also muss er Pegelwandler sein. Da 
du kaum mit mehr als 1000Hz arbeitest, würde ein zu schneller, 
niederohmiger, eher stören als nützen. Ein simpler Transistor mit pull 
up, ein CD4504 oder MC34151 wird reichen.

[Fabian (Gast)]

Alles klar. Dann werde ich mich mal an die Umsetzung machen :)