Charlieplexing mit erhöhter Leistung (Strom/Spannung)

OP #7907914
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Moinsen,

Charlieplexing ist ja hinreichend bekannt und wird ja pro Leitung mit 3 Zuständen gesteuert, H-L-Z, bei kleinen LED-Anwendungen direkt über die Ports eines Microcontrollers.

Ich möchte dies aber mit mehr Strom betreiben als die Port können. Hat jemand Ideen, welche (Brücken-)Treiber ich verwenden kann die per Logik-Pegel angesteuert werden, dann aber bis zu 200mA bei bis zu 12V schalten können. Natürlich mit zusätzlichen TriState/Enable, wg. Charlieplexing.

Kostet zwar doppelt soviele Ports, das ist aber Ok. Ich benötige 4 'Charlie-Leitungen' und dachte erssma an 2 Stück Old-School L293. Hat jemand da bessere Ideen?

Gruß und Dank vorab!

#7907970
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Moin,

Gerald B. schrieb:

Sieh dich mal unter den alten, analogen NF-Verstärker ICs bei den Herstellern, z.B. ST, um.

Ich glaube nicht, dass du bei ueblichen, analogen NF-Verstaerker-ICs den Ausgang hochohmig schalten kannst. Selbst bei einem "Power-down-Mode" waere ich da eher skeptisch, weil die Ausgangsimpedanz bei "ausem" Verstaerker im Normalfall keinen kratzt. Ausser hier.

Gruss WK

Moderator (Firma: Titel) Persönliche Seite #7907985
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Matthias schrieb:

Warum muss es denn überhaupt Charlieplexing sein?

Wenn ich den Platz und das Geld rechne, den der ganze Ansteuer-Klimbim kostet, dann würde ich hier auch eher ein Schieberegister nehmen und den Strom auf 200mA/Multiplexrate reduzieren.

Ich benötige 4 'Charlie-Leitungen'

Das wären also maximal 24 LEDs. Die passen exakt auf 3 Stück 8-Bit Schieberegister. Und wenn man dann solche Schieberegister wie den TPIC6C595DRG4 mit 100mA/Kanal nimmt, dann ist der Aufwand sehr überschaubar.

#7907986
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Jochen schrieb:

Kostet zwar doppelt soviele Ports, das ist aber Ok.

Nö, damit führt man das Konzept ad absurdum.

Ich benötige 4 'Charlie-Leitungen' und dachte erssma an 2 Stück Old-School L293. Hat jemand da bessere Ideen?

Nimm einen modernen LED-Treiber mit serieller Ansteuerung. Braucht 3-4 Pins für beliebig viele LEDs. Oder intelligente LEDs ala WS2812B, braucht EIN IO-Pin.

#7907993
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Also wenn du dir wirklich mit Aufwand ins Knie schießen möchtest, dann nimmst du pro gewünschtem Ausgang je einen P und einen N MOSFET oder einen PNP und NPN Bipolar-Transistor. Von mir aus auch gemischt MOSFET und Bipolar - du willst es ja aufwändig.

Je nach Bedarf schaltest du mit dem einen Transistor deine 12V auf den Ausgang oder mit dem anderen GND. Beide offen ergibt Z.

OP #7908266
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Dank erstmal für alle Infos.

Falk B. schrieb:

Nö, damit führt man das Konzept ad absurdum.

Ja, das scheint so, ist es aber nicht: Es geht um 12 Power-LED in einer Art 'künstlerischen/SteamPunk-Skulptur' mit sichtbarer Verdrahtung und der Grund für das Charlieplexing ist halt, daß ich den Teil mit den 12 LED mit nur 4 Leitungen/Stangen verbauen kann.

Die benötigte Port-Anzahl ist dabei egal. Ich hatte dies nicht erwähnt, weil es ja im Grunde für die 'elektrische' Fragestellung nicht wichtig ist.

#7908268
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Jochen schrieb:

Dank erstmal für alle Infos.

Falk B. schrieb:

Nö, damit führt man das Konzept ad absurdum.

Ja, das scheint so, ist es aber nicht: Es geht um 12 Power-LED in einer Art 'künstlerischen/SteamPunk-Skulptur' mit sichtbarer Verdrahtung und der Grund für das Charlieplexing ist halt, daß ich den Teil mit den 12 LED mit nur 4 Leitungen/Stangen verbauen kann.

Warum, wenn man mal fragen darf?

Können in der Nähe der LEDs Bauteile untergebracht sein?

Vielleicht kannst Du auch mal zeigen um was es geht.

#7908277
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Jochen schrieb:

Es geht um 12 Power-LED in einer Art 'künstlerischen/SteamPunk-Skulptur' mit sichtbarer Verdrahtung und der Grund für das Charlieplexing ist halt, daß ich den Teil mit den 12 LED mit nur 4 Leitungen/Stangen verbauen kann.

So viel Power haben LED mit nur 200mA aber nicht.

Und hätten sie Power, liegt der erlaubte Spitzenstrom nur wenig uber dem Nennstrom, mit Multiplex verträgt sich eine PoserLED also nicht.

Gast #7908383
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Falk B. schrieb:

Kostet zwar doppelt soviele Ports, das ist aber Ok.

Nö, damit führt man das Konzept ad absurdum.

Nicht zwingend, weil es spart Ports,, aber was ist wenn die Lampen entfernt montiert sind als Gruppe und man leitungen einsparen will.

Klar, dann kann man auch hingehen und die Steuerung auch dort platzieren, aber manchmal gibt es Gründe das nicht zu machen.

Gast #7908388
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Matthias S. schrieb:

H. H. schrieb:

So viel Strom im Datenblatt können die aber nicht DC liefern.

Den Satz verstehe ich zwar nicht ganz, aber wir haben es hier ja mit Multiplexing zu tun.

Muss ja nicht zwangsläufig so schnell sein das alle leuchten, ausserdem kann es ja für bestimmte Squenzen notwenig sein, das eine Leitung immer High ist. Das wäre nach meinem Verständnis dann DC, eigntlich fängt für den high Side Treiber DC an, wenn die Zeit die das Bootstrap C überbrückt abläuft.

Kann je sein, das die 12 LED die Stunden einer Uhr signalisieren, dann ist es definitiv näher an DC als an sonst was

Vielleicht hilft die Erklärung dir auf die Sprünge warum DC da steht, ist aber nur eine Möglichkeit, vielleicht gibt es auch andere Erkllärungen

OP #7908409
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Nochmal Dank an Euch, ich gehe mal konkret auf Fragen/Infos ein:

Jörg R. schrieb:

Warum, wenn man mal fragen darf? (wg. der 4 Leitungen)

Weil es 'architektonisch' m.E. attraktiver ist. Mal ein Beispiel aus einer VORHERIGEN Arbeit:

  • Ein 7-Segment-Display, ca. 20x10cm
  • Segmente je aus 2 LED-Filament-Stäben in Reihe
  • 'frei schwebend' an den 4 Eckpunkten
  • Oben-L, Oben-R, Unten-L, Unten-R = genau 4 Leitungen Alle anderen Varianten (Einzelsteuerung/Standard-MPX) benötigen halt mehr Leitungen und 'stören' das Konzept, zumindest wenn keine weiteren Bauteile sichtbar sein sollen.

Michael B. schrieb:

So viel Power haben LED mit nur 200mA aber nicht.

Stimmt natürlich, ich hatte den Begriff "PowerLed" verwendet weil es halt um mehr geht, als µC-Ports üblicherweise können.

Nemopuk schrieb:

Was spricht denn gegen den DRV8844?

Da spricht erstmal nix dagegen, werde ich erwägen!

Gruss von Jochen

#7908415
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Jochen schrieb:

  • Oben-L, Oben-R, Unten-L, unten-R = genau 4 Leitungen Alle anderen Varianten (Einzelsteuerung/Standard-MPX) benötigen halt mehr Leitungen

Nein, wie Falk schon schrieb 3 - 4 Leitungen. Nimmst'e drei kannst'e an der vierten noch Turnübungen machen.

Ich hab hier mal was für dich. Da hat sich ein Künstler 350000 LEDs verbauen lassen. 2304 LEDs pro Halbbogen. Bussystem.

https://www.youtube.com/watch?v=9Qlmywxjau0

Also man kann schon was Anständiges bauen.

Gast #7908478
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Hannes J. schrieb:

Nein, wie Falk schon schrieb 3 - 4 Leitungen. Nimmst'e drei kannst'e an der vierten noch Turnübungen machen.

im sichtbaren Bereich sollen außer den LEDs keine Bauteile vorhanden sein. Es interessiert also die Anzahl der Leitungen vom Treiber zu den LEDs und nicht die Anzahl der Leitungen vom µC zum Treiber.

Gast #7908604
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Matthias S. schrieb:

H. H. schrieb:

Schau dir die Kanalwiderstände an!

Was hast du denn mit den Kanalwiderständen? Wir reden hier von getakteten 200mA bei etwa 12V und da zucken die MOSFets nicht mal. Da oben auch schon, als ich den IR4426 erwähnt habe. Natürlich kann man damit 200mA schalten und auch bei 12V. Dafür sind diese Bausteine gedacht.

Nein, das sind Gatetreiber. Bei Betrieb mit so viel Strom überschreitest du ratzfatz die zulässige Verlustleistung. Die sind nur dazu gedacht das Gate eines MOSFET/IGBT zügig umzuladen.

#7908839
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H. H. schrieb:

Was hast du denn mit den Kanalwiderständen? Wir reden hier von getakteten 200mA bei etwa 12V und da zucken die MOSFets nicht mal. Da oben auch schon, als ich den IR4426 erwähnt habe. Natürlich kann man damit 200mA schalten und auch bei 12V. Dafür sind diese Bausteine gedacht.

Nein, das sind Gatetreiber. Bei Betrieb mit so viel Strom überschreitest du ratzfatz die zulässige Verlustleistung. Die sind nur dazu gedacht das Gate eines MOSFET/IGBT zügig umzuladen.

Mit dem Rechnen hast du es heute nicht so? Der TC4403 ist mit max. 5Ohm RDSON spezifiziert, macht sagenhafte P = I^2 * R = (0,2A)^2 * 5R = 200mW. Macht bei 125K/W ca. 25K Übertemperatur gegenüber Umgebungstemperatur. Passt schon.

Gast #7908844
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Falk B. schrieb:

Mit dem Rechnen hast du es heute nicht so?

Mit dem Datenblatt Lesen hast du es heute nicht so?

Der TC4403 ist mit max. 5Ohm RDSON spezifiziert,

Aber bei lausigen 10mA! Und bei 25°C!

200mW.

Passt also schon mal nicht, und dass da zwei MOSFETs sind, hast du ebenfalls vergessen.

#7908872
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H. H. schrieb:

Falk B. schrieb:

Mit dem Rechnen hast du es heute nicht so?

Mit dem Datenblatt Lesen hast du es heute nicht so?

Wie meinen der Herr?

Der TC4403 ist mit max. 5Ohm RDSON spezifiziert,

Aber bei lausigen 10mA! Und bei 25°C!

Ja und? Das ist ein MOSFET, der ist bei kleinen und mittleren Strömen ein rein ohmscher, bidirektionaler Widerstand. Also hat der auch 5 Ohm bei 200mA. Das Ding it auf 1,5A Peak spezifiziert. Und der TK von MOSFETs ist nicht gigantisch, in der Größenordnung von 2:1 bei 150°C/25°C.

200mW.

Passt also schon mal nicht, und dass da zwei MOSFETs sind, hast du ebenfalls vergessen.

Und du, daß der Op Charliplexing machen will, da ist immer nur einer an. Zuviel billiger Rotwein in der Mittagshitze in der Provence? ;-)

#7908886
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H. H. schrieb:

Falk B. schrieb:

Und du, daß der Op Charliplexing machen will, da ist immer nur einer an.

Nö, immer zwei. Charlieplexing wohl nicht verstanden.

Sagt der Richige. Ja, zwei LEITUNGEN sind immer aktiv, aber da jede Leitung tristatefähig sein muss, ist immer nur EIN Transistor an einer Leitung aktiv! Ein IC mit 2 MOSFETs für EINE Leitung. Versuchs mal mit Denken vor dem Abschicken von Meinungsäußerungen . . .

#7908898
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R. L. schrieb:

im sichtbaren Bereich sollen außer den LEDs keine Bauteile vorhanden sein. Es interessiert also die Anzahl der Leitungen vom Treiber zu den LEDs und nicht die Anzahl der Leitungen vom µC zum Treiber.

Es gibt adressierbare LED mit integriertem Chip, sowohl im THT als auch im SMD gehäuse. Wenn es noch mehr power sein darf, dann lässt sich der treiberchip auch problemlos hinter einer 1W-Led unterbringen. -> nur 3 leitungen notwendig.

Gast #7909004
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Flip B. schrieb:

Es gibt adressierbare LED mit integriertem Chip, sowohl im THT als auch im SMD gehäuse. Wenn es noch mehr power sein darf, dann lässt sich der treiberchip auch problemlos hinter einer 1W-Led unterbringen.

Auch passend für dieses Beispiel des TO?

Jochen schrieb:

Mal ein Beispiel aus einer VORHERIGEN Arbeit:

  • Ein 7-Segment-Display, ca. 20x10cm
  • Segmente je aus 2 LED-Filament-Stäben in Reihe
  • 'frei schwebend'

warum sollte er es nicht so machen, wie er es vorhat?

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