Ladungspumpe einstellbare Spannung

[syn_error (Gast)]

Ich benötige für ein hd44780 Display eine einstellbare Spannung im 
Bereich von ca. 1 bis -2 Volt für den Kontrast.

Dazu wird in verschiedenen Beiträgen im Forum eine Ladungspumpe benutzt, 
jedoch steuern manche die Ladungspumpe per PWM und andere wieder über 
die Frequenz an um die Spannung zu regeln.

Bei der Frequenz gesteuerten Variante wird doch die Welligkeit am 
Kontrast Pin immer Größer je niedriger die Frequenz was dann flimmern zu 
Folge hat?
Bei der Pwm Methode ist das ja nicht der Fall da der Puls immer zur 
gleichen Zeit kommt und so sich die Welligkeit nicht ändert?

Welches Herangehensweise ist nun mehr zu empfehlen um auf den 
gewünschten Bereich von 1 bis -2 zu kommen?

[m.n. (Gast)]

syn_error schrieb:
> Ich benötige für ein hd44780 Display eine einstellbare Spannung im
> Bereich von ca. 1 bis -2 Volt für den Kontrast.

Bist Du Dir sicher, dass die Spannung auch negativ werden muß? Ich 
glaube nicht!
Normalerweise kommen Displays mit ca. plus 0,5 - 1V aus, die man bequem 
aus +5V gewinnen kann.

[Marco S. (masterof)]

Ich habe ein Display das braucht ca -1V Kontrastspannung.
Das ist ein Display mit erweitertem Temperaturbereich.

Gruß marco

[syn_error (Gast)]

Ich hätte dazu noch sagen sollen das ich das Lcd runter bis auf 3 Volt 
betreiben will.

Die ca. 1 Volt positive Spannung sollte anliegen wenn die Ladungspumpe 
ausgeschalten ist da die 2 Dioden in Reihen das Potenzial um jeweils ca. 
0,5 Volt anheben.

Jedoch welches Methode (PWM oder Frequenz) ist mehr dazu geeignet um die 
Spannung bis ins Negative Regelbar zu machen?

[Anja (Gast)]

syn_error schrieb:
> jedoch steuern manche die Ladungspumpe per PWM und andere wieder über
> die Frequenz an um die Spannung zu regeln.

Das Display hat intern einen Pull-Up-Widerstand gegen positive 
Versorgung. -> es wird (bei konstanter Kontrastspannung) ein konstanter 
Strom für den Pull-up benötigt. Der Strom durch C1 ist (vorausgesetzt 
die Frequenz ist niedrig gegenüber der RC-Zeitkonstante aus 
Treiberinnenwiderstan = ca 50 Ohm und C1 = 10 nF) proportional zur 
Schalthäufigkeit (= Frequenz) der Ansteuerung.
Wenn Du PWM-Ansteuern willst muß die Zeitkonstante größer als die 
PWM-Frequenz sein (normalerweise brauchst Du noch einen Widerstand in 
Serie zu C1).

Um Flackern zu vermeiden würde ich C2 ein vielfaches größer machen als 
C1.

Gruß Anja

[syn_error (Gast)]

Vielen Dank das klärt eigentlich all meine Fragen!

[syn_error (Gast)]

Jetzt habe ich dazu doch nochmal ein paar Fragen.
Ich habe die Ladungspumpe wie im Anhang aufgebaut, die Regelung der 
Spannung über die Frequenz funktioniert super.
Jedoch lässt die maximal erreichbare negative Spannung zu wünschen übrig 
wenn sie belastet wird.

Das Lcd hat fünf 2,2 kOhm Widerstände verbaut weswegen ich zum testen 
einen 11 kOhm Widerstand nach Vcc geschalten habe.
Die Frequenz ist ungefähr 3 mal kleiner als die Zeitkonstante aus R1 und 
C1.
Vcc hat einen Wert von 4,3 Volt und an den Dioden sollte laut Datenblatt 
ca. 0,6 Volt bei 1 mA abfallen.
4,3V - 1,2V = 3,1V = -3,1V
Die Spannung die ich aber nun Messe beträgt nur ca. -2.1 Volt.

Nun würde mich interessieren warum die Spannung bei ca. 1 mA Belastung 
schon so viel einbricht und vor allem wo bleiben die restlichen 1 Volt 
"hängen"?

[Falk B. (falk)]

@  syn_error (Gast)

>Ich habe die Ladungspumpe wie im Anhang aufgebaut,


> die Regelung der
>Spannung über die Frequenz funktioniert super.

Wirklich?

>Jedoch lässt die maximal erreichbare negative Spannung zu wünschen übrig
>wenn sie belastet wird.

Was mal im krassen Widerspruch zu der Aussage oben steht.

>Die Frequenz ist ungefähr 3 mal kleiner als die Zeitkonstante aus R1 und
>C1.

Was schon mal grundfalsch ist.

1.) Zeitkonstante = 1/f
2.) Eine Ladungspumpe arbeitet im Normalfall mit einer Frequenz, die 
deutlich größer als 1/RC ist.

>Vcc hat einen Wert von 4,3 Volt und an den Dioden sollte laut Datenblatt
>ca. 0,6 Volt bei 1 mA abfallen.

Aber nicht bei Pulsströmen von 10mA und mehr.

>4,3V - 1,2V = 3,1V = -3,1V
>Die Spannung die ich aber nun Messe beträgt nur ca. -2.1 Volt.

Weil deine Frequenz zu niedrig ist. Mach es besser per PWM und 
deutlich höherer Frequenz. Und mach auch C1 100nF, das schadet nicht.

>Nun würde mich interessieren warum die Spannung bei ca. 1 mA Belastung
>schon so viel einbricht

Weil du zu langsam nachlädst, wird C2 zu schnell entladen.

> und vor allem wo bleiben die restlichen 1 Volt
>"hängen"?

Siehe oben.

MfG
Falk

[syn_error (Gast)]

>> die Regelung der
>>Spannung über die Frequenz funktioniert super.

>Wirklich?

>>Jedoch lässt die maximal erreichbare negative Spannung zu wünschen übrig
>>wenn sie belastet wird.

>Was mal im krassen Widerspruch zu der Aussage oben steht.

Vielleicht habe ich mich ein bisschen undeutlich ausgedrückt.
Ich kann die Spannung von ca. +1 Volt bis -2,1 Volt über die Frequenz in 
0,1 V Schritten einstellen.


>>Die Frequenz ist ungefähr 3 mal kleiner als die Zeitkonstante aus R1 und
>>C1.

>Was schon mal grundfalsch ist.

>1.) Zeitkonstante = 1/f
>2.) Eine Ladungspumpe arbeitet im Normalfall mit einer Frequenz, die
>deutlich größer als 1/RC ist.

Anja schrieb:
"Der Strom durch C1 ist (vorausgesetzt
die Frequenz ist niedrig gegenüber der RC-Zeitkonstante aus
Treiberinnenwiderstan = ca 50 Ohm und C1 = 10 nF) proportional zur
Schalthäufigkeit (= Frequenz) der Ansteuerung."


>>Vcc hat einen Wert von 4,3 Volt und an den Dioden sollte laut Datenblatt
>>ca. 0,6 Volt bei 1 mA abfallen.

>Aber nicht bei Pulsströmen von 10mA und mehr.

Da wird wohl die Spannung flöten gehen.
Aber wie hoch der Strom ist kann man schlecht abschätzen da kein 
Widerstand "bremst"?

>>Nun würde mich interessieren warum die Spannung bei ca. 1 mA Belastung
>>schon so viel einbricht

>Weil du zu langsam nachlädst, wird C2 zu schnell entladen.

Selbst wenn ich die Frequenz gleich bis 3 mal größer als die 
RC-Zeitkonstante machen ändert das nicht viel +-0,1 Volt.

[holger (Gast)]

>Selbst wenn ich die Frequenz gleich bis 3 mal größer als die
>RC-Zeitkonstante machen ändert das nicht viel +-0,1 Volt.

Dann mach mal R1 kleiner und nimm statt 1N4148
Schottky Dioden.