Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik mech. 7-Segment Anzeige, Treiber brennt ab.


von Markus (Gast)


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Hallo,

habe aus einer alten Tankstellenanzeige mechanische 7-Segment-Anzeigen 
geschenkt bekommen (die Spritpreisanzeige z.B. im Anzeigeturm geht so, 
sollten da noch keine LEDs drin sein).

Die Ansteuerung hat soweit auch funktioniert, nur schießt es mir nach 
einigen Stunden Betrieb den Push-Pull-Treiber am gemeinsamen Anschluss 
ab.
Die Transistoren sind Darlington-Typen (BD682 & BD681) welche jeweils 
eine Diode über die C-E Strecke drin haben. Diese nutze ich als 
Freilaufdiode da die Spulen beim Ausschalten ja die Induktionsspannung 
loswerden müssen.

Die Anzeigen haben jeweils eine kleine Platine hinten drauf, darauf 
befinden sich die Dioden (normale 1N4005) und die Steckbuchse für das 
Flachbandkabel welches die Segmente Steuert. Das Flachbandkabel geht von 
Anzeige zu Anzeige. Jede Anzeige hat einen gemeinsamen Anschluss, 
welcher als Digit-Select fungiert. So eine Art Multiplexing wo man 
zusehen kann wie die Segmente (weiß lackierte bleche) der einzelnen 
Digits hüpfen... :-)

Die Anzeigen gehen seit Reinigung wieder einwandfrei.
Leider ist mir nach ein paar Stunden der Push-Pull-Treiber "oben" 
abgebrannt.

Pulszeit der Segmente zum setzen sind jeweils 50ms, zum Löschen alle auf 
jeweils einem Digit zusammen ebenfalls für 50ms.

Warum Brennt mir der Push-Pull-Treiber ab? Die Umschaltung wird nur alle 
15 sec. vorgenommen, solange sind die Push-Pull-Treiber Low, und die 
Segmentansteuerung ebenfalls nicht bestromt.

Leider ist von der alten Steuerkarte nicht mehr viel übrig 
(Wasserschaden und anschließend "brutzel"), ich konnte nur noch die 
Segmenttreiber abkupfern, die Digittreiber waren so hinüber das man 
nicht mal mehr Bauteilbezeichnungen erkennen konnte. Dem Basiswiderstand 
eines Digittreibers zufolge schließe ich das das aber auch Darlingtons 
gewesen sein müssen (Basisstrom nur ca. 5mA) . Um Pins am Mega32 zu 
sparen habe ich die Digittreiber als Push-Pull-Endstufe ausgeführt. Bei 
der kurzen Pulsbelastung sollte das ohne Kühlung problemlos möglich 
sein.
Die Segmenttreiberstufe ist gegen "Durchschuss" elektrisch gegenseitig 
verriegelt (nicht auf dem Schaltbild eingezeichnet)

Was mache ich falsch?

Sollte ich die Digittreiber lieber "richtig" Ansteuern, also NPN gegen 
GND und PNP gegen VCC und die Sachen ebenfalls verriegeln? Dann muß ich 
allerdings mit Schieberegistern Arbeiten da dem M32 die Pins ausgehen...

Hat wer ne Idee warum ich die Transen gemordet habe?

PS: Im Anhang ist nen schnell gezeichnetes Schema eines Digitaufbaus.

Grüße
Markus

von Markus (Gast)


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Nachtrag:

Der Digit Select Anschluss wir beim Setzen bzw. Löschen der Anzeige in 
der Polarität natürlich betreffend Umgeschaltet! Das Klappt und die 
Software dafür steht auch schon problemlos. Pulslängen von 50ms sind 
problemlos ausreichend damit die Anzeigen sicher schalten und die 
mechanischen Teile gut hörbar an den Anschlag in der Endlage klopfen.

von ... (Gast)


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IMHO eigentlich erstaunlich, dass der Treiberausgang des µC zum Setzen 
nicht abraucht. Die Schutzdiode dürfte längst hin sein, wenn die ohne 
Strombegrenzungswiderstand die 27V gegen VCC wegzieht.

Wo bleibt bei T3 die Spannungsdifferenz 27V - VCC?

von Günter Lenz (Gast)


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So wie ich das auf dem Schaltplan sehe, sind die
Transistoren T3 und T4 einer ein NPN und der andere
ein PNP Typ, wenn beide gleichzeitig angesteuert
werden bedeutet das einen vollen Kurzschluß,
und brennen natürlich durch.

von Markus (Gast)


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Hallo,

T1 und T2 sind durch, T3 und T4 sind gegeneinander verriegelt das ist 
aber nicht auf dem Bild zu sehen.

von Michael J. (jogibaer)


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Hallo,

ich vermute mal, daß Du in deiner Schaltung einen
Betriebszustand hast, wo T1 und T2 gleichzeitig leiten.
Dadurch fließt ein hoher Querstrom und bei geringer Netzteilimpedanz
sind die durch.

Eine andere Möglichkeit wäre ein Temperaturproblem.

Habe gerade kein Datenblatt da -> SOAR I.O. ?

Jogibär

von MaWin (Gast)


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> Die Ansteuerung hat soweit auch funktioniert

Nein.

> ich konnte nur noch die Segmenttreiber abkupfern,
> die Digittreiber waren so hinüber das man
> nicht mal mehr Bauteilbezeichnungen erkennen konnte.

Offenbar fehlerhaft.

Deinen Spulen fehlen die Freilaufdioden.

Und all zu viele Avalanche-Durchbrüche überlebt halt der Transistor 
nicht.

Verwende einfach H-Brücken (Halbbrücken, bzw. einzeln steuerbare 
Vollbrücken) mit Enable (also in high impedance abschaltbar) und die 
Ansteuerung ist einfach und die Brücken enthalten (hoffentlich) 
Freilaufioden.

Beispiel: L293D.

von Günter Lenz (Gast)


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Noch ein Nachtrag.
Bei beiden Eingängen Setzen und Löschen
sehe ich keinen Vorwiderstand.
Wenn dann der Setzen Eingang auf Masse gelegt wird,
oder beide Eingänge sich berühren
bedeutet das auch schon einen vollen Kurzschluß.
T3 würde nur dann sperren, wenn der Setzeneingang
auf 27V gelegt wird.

von Günter Lenz (Gast)


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Bei T1 und T2 sieht Schaltung erstmal Korekt aus,
und es dürfte da eigentlich nichts Schlimmes passieren.
Es könnte höchsten sein, das diese Stufe nur halb
durchgesteuert wurde, durch zu schwache Ansteuerung,
und die Transistoren dadurch termisch überlastet
wurden. Diese beiden Transistoren müssen als
Schalter arbeiten.

von Markus (Gast)


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MaWin schrieb:
> Deinen Spulen fehlen die Freilaufdioden.
>
> Und all zu viele Avalanche-Durchbrüche überlebt halt der Transistor
> nicht.

Da die Spulen ja in beide Richtungen bestromt werden kann ich keine 
Freilaufdioden drüberschalten. Die Dioden in den Transistoren sollten 
doch reichen oder? Ich zeichne diese mal ein und lade eine neue 
Zeichnung rauf. Geht aber nen paar Minuten.

Auf der "alten" Platine waren keine Freilaufdioden drauf. Ich konnte 
mittels vorsichtigem wegkratzen der schmodderschicht aber bei einem 
Digittreiber noch etwas erkennen. Offensichtlich handelt es sich um 
BDX33C & BDX34C, das sind Darlingtons mit integrierten Dioden laut 
Datenblatt.

Nur die Verschaltung kann ich nicht mehr sagen leiterbahnen gibts keine 
mehr auf dem alten Board...

von Markus (Gast)


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Hi,

im Anhang nun die aktualisierte Schaltung.

Die Widerstände vor den Transistoren für Setzen & Löschen habe ich auch 
eingezeichnet, diese sind aber natürlich vorhanden sonst wären die 
Transen schon lange platt (und der Pin vom Mega32 auch). :-) Hatte ich 
nur in der Hektik vergessen einzuzeichen.

Hab grade noch mal Probiert ob man was erkennen kann auf dem alten 
Board, Digittreiber hab ich keine Chance es ist alles nur noch 
verkokeltes FR4 und keine Leiterbahnen mehr vorhanden.
Entweder waren die BDX als Digittreiber ebenfalls als Push-Pull-Treiber 
wie in meiner Schaltung drauf oder die wurden "richtig" eingesetzt und 
gegenseitig verriegelt. Da ich keine ICs sehe kann ich mir das aber fast 
nicht vorstellen. Außer dem uC mit seinem Eprom war da nix drauf, keine 
weitere Logik. Das das nur in Software gemacht wird kann ich mir nicht 
vorstellen das wäre ja recht Risikoreich.....

@MaWin,

Was muß ich eventuell noch verbessern damit die Schaltung ordnungsgemäß 
rennt (und das länger wie ein paar Stunden?)
Die Originalschaltung war mindestens 15-18 Jahre, ich glaube nicht das 
da Spezialteile verwendet wurden, sieht eigentlich alles recht 
Bodenständig aus... Das einzige was spezielles drauf ist, ist ein 
seriell-parallel Wandlerchip, laut Datenblatt gibts aber keine 
Verriegelung, ist so was wie ne Art HC595 nur die etwas langsamere 
Version die auch etwas mehr Spannung verträgt.

Grüße
Markus

von B. L. (b8limer)


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Leute bevor ihr hier anfangt irgendwelche Schaltungen nach Try n' Error 
durchzuarbeiten - was haltet ihr von einer Simulation? So Stichwort 
LTspice, Freeware und so. Da könnte man dann auch verstehen und sich in 
Ruhe anschauen was für Fehler man macht / gemacht hat und warum das zur 
thermischen Zerstörung geführt hat.

von Markus (Gast)


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Simulationen spiegeln leider nicht unbedingt die Wahrheit wieder. Ich 
glaube nicht das es so schwer ist mit der Schaltung, vermutlich habe ich 
irgendwo nen dummen Denkfehler drin. Der Originalhersteller hat das ja 
auch mit den besagten Bauteilen gemacht, die Segmentverschaltung ist 
sicher korrekt, das konnte ich abzeichnen. Nur die Digitbeschaltung hakt 
halt noch aber das kann ja auch nicht so schwer sein.

Von Simulationsprogrammen halte ich nicht viel (nicht das die Schlecht 
wären aber Simulation und Reale Bauteile sind leider meistens 
verschiedene Stiefel).

Der Witz ist das das ganze Originalteil ja (bis zum Wassereinbruch der 
die originalplatine Zerstörte) jahrelang funktionierte und in den 
Preissäulen ist es im Sommer Tierisch heiß, 80 Grad sind da kein Problem 
(selbst nachgemessen mittels Datenlogger im Sommer 2011) wenn den ganzen 
Tag die Sonne draufbrettert. Trotzdem funktionierte das ganze 
zuverlässig. In der Bullenhitze kann es also auch nicht gewesen sein das 
die Transistoren stark geheizt haben da die Wärme ja nicht weg kann...

Interessant wäre so ne Simulation ja schon mal zum rumprobieren...
Taugt LTspice da was?

von MaWin (Gast)


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> Da die Spulen ja in beide Richtungen bestromt werden kann ich keine
> Freilaufdioden drüberschalten. Die Dioden in den Transistoren sollten
> doch reichen oder? Ich zeichne diese mal ein und lade eine neue
> Zeichnung rauf. Geht aber nen paar Minuten.

D5 & D6 sind schon mal gut.

D1 und D2 verhindern aber, daß D3 und D4 wirken.
Hier sind Z-Dioden angebracht.

von Markus (Gast)


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D1 und d2 sind fest auf der steckerplatine hinter jedem digit. Ich schau 
mal nach ob das wirklich normale dioden sind. Ich meine allerdings ja. 
Gibts ne möglichkeit das trotzdem hinzukriegen falls das normale wären? 
Irgendwie hat der hersteller das auch hinbekommen müssen...

von Markus (Gast)


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Nachtrag: könnte ich über jede wicklung ne transildiode drüber löten als 
dauerhafte lösung? Hat reichelt da was passendes?

von Thomas (Gast)


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Ich glaube das ist allein wegen den zur Zeit höhen Benzin kosten und 
wenn der Benzinpreis so hoch bleibt dann muss du dich einstellen da 
gehen mit Sicherheit mehrere Teile Kaputt oder was sagt ihr?

von Joerg L. (Firma: 100nF 0603 X7R) (joergl)


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D1 und D2 sind bei jeder Klappscheibenanzeige genau so relaisiert.
Meistens sind Herstellerseitig 1N400x verbaut.
Gruß,
Jörg

von MaWin (Gast)


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> D1 und D2 sind bei jeder Klappscheibenanzeige genau so relaisiert.

Die sind ja auch nicht das Problem, eine von beiden leitet zwangsweise 
bei der induktiven Spannungsspitze beim Ausschalten.

Die Frage ist nur, wohin der Strom abfliessen kann, und wenn D3 und D4 
normale Dioden sind, kann er nur über den Avalanche-Durchbruch der 
Transistoren abfliessen.

von Uwe (Gast)


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Das mag ja sein aber D1 wird direkt an GND geschlossen und D2 zu VCC.
Also D1 und D4 Parallel schalten und D2 und D3 auch.

von Jens (Gast)


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hier wurden mal welche verkauft:


Beitrag "[V] 3x Riesen 7 Segmentanzeigen Klappankertechnik"

weitere links:

http://www.flipdots.com/

http://de.academic.ru/pictures/dewiki/68/Digital_Clock.jpg

vielleicht ist ja unter den Käufern jemand der einen Schaltplan o.ä. 
rausrückt...

JJ

von Jens (Gast)


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von Dietrich L. (dietrichl)


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Markus schrieb:
> Die Widerstände vor den Transistoren für Setzen & Löschen habe ich auch
> eingezeichnet, diese sind aber natürlich vorhanden sonst wären die
> Transen schon lange platt (und der Pin vom Mega32 auch).

Auch mit Widerstand R9: den "Setzen"-Eingang steuerst Du doch 
hoffentlich nicht direkt vom Mega32 an?

Gruß Dietrich

von Markus (Gast)


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Dietrich L. schrieb:
> Auch mit Widerstand R9: den "Setzen"-Eingang steuerst Du doch
> hoffentlich nicht direkt vom Mega32 an?

Da ist natürlich am uC nen NPN Levelshifter dran der dann den PNP 
ansteuert... :)

von Markus (Gast)


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Joerg L. schrieb:
> D1 und D2 sind bei jeder Klappscheibenanzeige genau so relaisiert.
> Meistens sind Herstellerseitig 1N400x verbaut.
> Gruß,
> Jörg

Und wie machen die Hersteller das mit der Ansteuerung? Der BD682 & BD681 
sind ja keine Spezialtransistoren soweit ich dem Datenblatt entnehmen 
kann. Also muss das irgendwie damit gehen...
Es gibt sicher nen Trick wie die das auf der Segmentseite gelöst haben. 
mal sehen ob ich noch mal so ne originalplatine in die finger bekomme...
Ansonsten werde ich wohl halt doch über jede Spule ne Transil 
drüberlöten müssen... Die Frage ist nur ob die den Stromstoß der Spule 
vertragen wenn viel geschaltet wird.

@dietrichl, Die PNPs steuere ich um genau zu sein nicht mit einzelnen 
NPNs an sondern mit einem ULN2803 da sind gleich 8 Kanäle drin. Spart 
platz auf der Platine.

@MaWin,
ich könnte zu den Transistoren auf der Segmentseite paralell 
Transil-Dioden schalten, somit könnte der Strom wieder in die Versorgung 
fliessen. Macht das Sinn oder ist eine andere Lösung eventuell besser?

von MaWin (Gast)


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> Macht das Sinn oder ist eine andere Lösung eventuell besser?

Auch eine normale Diode von GND zu C T2 und von C T3 zu VCC baut 
Induktionsspannungen ab.

von Markus (Gast)


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Ich nehme mal an du meinst t3 und t4.  Tun es da die normalen 1n4007? 
Die schaltung kommt ins gehäuse zu den zahlen, muss also auch mal 
brüllende hitze vertragen wenn die sonne draufbrettert im garten. Ich 
denke 80 grad sind da sicher auch drin. Sollte ich zu t1 und t2 
ebenfalls dioden paralell schalten? UF4007 hab ich auch noch da.

von Uhu Uhuhu (Gast)


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Vileicht lässt sich das ganze auch mit Negativer Spannung Verbessern.

von Markus (Gast)


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Uhu Uhuhu schrieb:
> Vileicht lässt sich das ganze auch mit Negativer Spannung Verbessern.

Wie soll das gehen?

von Wochenendgast (Gast)


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Markus schrieb:
> Die Widerstände vor den Transistoren für Setzen & Löschen habe ich auch
> eingezeichnet, diese sind aber natürlich vorhanden sonst wären die
> Transen schon lange platt (und der Pin vom Mega32 auch).

Markus schrieb:
> Simulationen spiegeln leider nicht unbedingt die Wahrheit wieder.

Aber sie würde zumindest zeigen, dass die Schutzdiode vom Mega32-Ausgang 
beim "Setzen" Signal permanent mit 22 mA belastet wird (Ausgang High), 
T3 dadurch immer leitet und bei Low Pegel der µC Ausgang um die 26 mA 
liefern muß. Oder hast du zwischen Mega32 und deiner Schaltung noch 
einen Pegelwandler eingebaut, den du nicht erwähnst?
Wenn du T3 nicht "auf dem Kopf" einzeichnen würdest, sähe man das besser 
- auch ohne Simulation ;-)

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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> der Push-Pull-Treiber "oben"
Dein Schaltplan hat Bauteilnamen. Die könntest du verwenden. Das braucht 
weniger Platz und ist eindeutiger als diese räumliche Prosabeschreibung. 
Welche der Transen im Treiber fackeln eigentlich ab?

Mir sieht dieser sehr direkte Siliziumpfad von 27V --> T6-E --> T6-C --> 
T2-B --> T2-E --> Spule etwas suspekt aus. Ein Widerstand am Kollektor 
des T6 (oder an der Basis vom T2 und T1) würde da mal sicher nicht 
schaden...

von Markus (Gast)


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Wochenendgast schrieb:
> Aber sie würde zumindest zeigen, dass die Schutzdiode vom Mega32-Ausgang
> beim "Setzen" Signal permanent mit 22 mA belastet wird (Ausgang High),
> T3 dadurch immer leitet und bei Low Pegel der µC Ausgang um die 26 mA
> liefern muß. Oder hast du zwischen Mega32 und deiner Schaltung noch
> einen Pegelwandler eingebaut, den du nicht erwähnst?
> Wenn du T3 nicht "auf dem Kopf" einzeichnen würdest, sähe man das besser
> - auch ohne Simulation ;-)

Ok, zugegeben die Zeichnung ist etwas ungeschickt, aber das war nur 
schnell gezeichnet man möge es mir bitte nachsehen.

Der  "Setzen" Eingang ist natürlich wie weiter oben geschrieben über 
einen Pegelwandler aus ULN2803 an den uC angeschlossen.

von Wochenendgast (Gast)


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Markus schrieb:
> Der  "Setzen" Eingang ist natürlich wie weiter oben geschrieben über
> einen Pegelwandler aus ULN2803 an den uC angeschlossen.

"Natürlich" ist hier im Forum gar nichts ;-)
Sorry, dass ich nicht alle 24 Posts nach deinem Eröffnungspost 
durchgekramt habe, um zu entdecken, dass da ein Treiber eingebaut ist...

von Markus (Gast)


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Lothar Miller schrieb:
> Dein Schaltplan hat Bauteilnamen. Die könntest du verwenden. Das braucht
> weniger Platz und ist eindeutiger als diese räumliche Prosabeschreibung.
> Welche der Transen im Treiber fackeln eigentlich ab?
>
> Mir sieht dieser sehr direkte Siliziumpfad von 27V --> T6-E --> T6-C -->
> T2-B --> T2-E --> Spule etwas suspekt aus. Ein Widerstand am Kollektor
> des T6 (oder an der Basis vom T2 und T1) würde da mal sicher nicht
> schaden...

Hmmm eigentlich hast du recht mit der korrekten Bauteilbezeichnung, 
werde ich ab sofort verwenden da es ja zum Verständnis einiges 
Beiträgt...
Aber: T1 & T2 (das sind Darlingtons) bilden einen Komplementären 
Emitterfolger da ist der Basisvorwiderstand eigentlich nicht 
notwendig... Oder liege ich da falsch?
Ansonsten kann ich an den Kollektor von T6 mal einen kleinen Reinmachen 
zum Testen, habe mir mittlerweile ein Testboard geätzt auf dem ich 
Rumprobieren kann bevor ich mich ans Redesign der eigentlichen 
Steuerkarte mache.

Abgebrannt ist T2 und 3 Stück der T3-Transen der Segmentansteuerung. 
Könnte gut sein das das mit dem Löschen zu tun hat. Setzen mache ich 
Segment für Segment, Löschen immer gleich das ganze Digit. Pulszeit sind 
jeweils 50ms das reicht für die Klappanker dicke aus.

von Markus (Gast)


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Hallo,

habe nun etwas probiert und was soll ich sagen... Es läuft seit einigen 
Stunden einwandfrei, obwohl die Klappanker recht anständig dresche 
bekommen.

Im Anhang das fertige Schaltbild, die Dioden D7 und D8 sind für den 
Freilauf wie von MaWin vorgeschlagen. Momentan habe ich UF4007 drin, die 
sind schneller wie die 1N4007. Ist das so ok oder sollte ich lieber 
Schottkys reintun anstatt der UF4007?

Spaßeshalber habe ich mal die Spannung am Pufferelko gemessen, da das 
Verwendete Netzteil ja nicht Sinken kann steigt am Elko die Spannung um 
1-2 Volt wenn alle Segmente auf einmal gelöscht werden. Ich hätte nicht 
gedacht das da so viel Induktionsspannung rauskommt aus den Teilen...

Gibts noch Verbesserungsvorschläge bevor ich die endgültige Platine 
fertige?

Grüße
Markus

von Falk B. (falk)


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@  Markus (Gast)

>habe nun etwas probiert und was soll ich sagen... Es läuft seit einigen
>Stunden einwandfrei, obwohl die Klappanker recht anständig dresche
>bekommen.

Schön.

>Im Anhang das fertige Schaltbild, die Dioden D7 und D8 sind für den
>Freilauf wie von MaWin vorgeschlagen. Momentan habe ich UF4007 drin, die
>sind schneller wie die 1N4007. Ist das so ok oder sollte ich lieber
>Schottkys reintun anstatt der UF4007?

Dein Schaltplan ist ungünsig geziechnet, den kann man nur schwer lesen.

Ist alles Overkill. MaWin hat schon eine sinnvolle Lösung genannt, L293, 
da spart man sich das ganze Gemüse. D1, D2, D8 und D7 sind Unsinn und 
lässt man besser weg. Die Ansteuerung von T1 und T2 ist auch arg 
umständlich.

>Gibts noch Verbesserungsvorschläge bevor ich die endgültige Platine
>fertige?

Ich würde drei L292 nehmen und gut, siehe Anhang. Einfach anzusteuern 
und kurzschlussicher.

von Markus (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> Dein Schaltplan ist ungünsig geziechnet, den kann man nur schwer lesen.

ok zugegeben, war halt schnell gemacht.

> Ist alles Overkill. MaWin hat schon eine sinnvolle Lösung genannt, L293,
> da spart man sich das ganze Gemüse. D1, D2, D8 und D7 sind Unsinn und
> lässt man besser weg. Die Ansteuerung von T1 und T2 ist auch arg
> umständlich.

Geht nicht so einfach, bitte posting lesen! Pro Digit sind 8 
Segmenttreiber (T3 & T4) notwendig. D1 & D2 kann ich nicht weglassen die 
sind auf jedem Digit verbaut, pro Segment jeweils ein Diodenpaar.

Ich kann das ganze ja noch mal richtig Zeichnen, diesmal ein komplettes 
Digit mit seinen 8 Segmenten. Geht aber ne weile.

von MaWin (Gast)


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> Momentan habe ich UF4007 drin, die sind schneller wie die 1N4007.
> Ist das so ok oder sollte ich lieber Schottkys reintun anstatt
> der UF4007?

So lange du die Segmente nur ein- und ausschaltest,
und nicht mit PWM versucht auf halb acht zu stellen,
ist das völlig egal und sind 1N4001 ausreichend.

Denn es geht bei den Dioden nur um die REVERSE RECOVERY
time, also die Zeit zum abschalten.
Beim Einschalten sind alle Dioden schnell genug, den
"Zündfunken" fangen alle gleich ab.
Zur wenn -während der "Zündfunke" noch abgebaut wird-
die Diode schnell wieder sperren soll, sind Ultrafast
oder Schottkys nötig.

von Markus (Gast)


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@MaWin,

danke für deine Antwort,
ich schalte die Segmente nur, entweder sind die draußen oder drinnen, 
Mittelstellungen gibts keine (ich denke das meinst du mit PWM). Die 
Klappanker werden immer in ihre Endstellung gebracht mittels dem 
besagten 50ms Impuls. Deiner Aussage entnehme ich das die normalen 
1N4007 problemlos funktionieren. Wie viel kann ich so einer Diode 
zumuten? Verträgt die den "Zündimpuls" auch wenn ich jeweils ein ganzes 
Digit schalte (Lösche)? Dann bekommt ja die Diode D6 von allen 8 
Wicklungen im Abschaltmoment richtig was ab...
Was noch interessanter ist: Vertragen die das dauerhaft auch bei hohen 
Temperaturen (80Grad)?

von Falk B. (falk)


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@  Markus (Gast)

>> da spart man sich das ganze Gemüse. D1, D2, D8 und D7 sind Unsinn und
>> lässt man besser weg. Die Ansteuerung von T1 und T2 ist auch arg

>Geht nicht so einfach, bitte posting lesen!

Wieso? Ich hab da nichts gefunden, was für die sinnfreie Anordung dieser 
Didoen spricht.

>Segmenttreiber (T3 & T4) notwendig. D1 & D2 kann ich nicht weglassen die
>sind auf jedem Digit verbaut, pro Segment jeweils ein Diodenpaar.

Nicht jede professionelle Schaltung ist auch wirklich sinnvoll.

>besagten 50ms Impuls. Deiner Aussage entnehme ich das die normalen
>1N4007 problemlos funktionieren.

ISt auch so.

> Wie viel kann ich so einer Diode
>zumuten? Verträgt die den "Zündimpuls" auch wenn ich jeweils ein ganzes
>Digit schalte (Lösche)?

Problemlos. Die Diode macht 1A Dauerstrom und bis zu 30A Pulsstrom 
(10ms) mit.

> Dann bekommt ja die Diode D6 von allen 8
> Wicklungen im Abschaltmoment richtig was ab...

Naja, 8x0,5A=4A, wobei die aber relativ schnell abklingen, geschätzt 
100ms.

>Was noch interessanter ist: Vertragen die das dauerhaft auch bei hohen
>Temperaturen (80Grad)?

Ja.

von Joerg L. (Firma: 100nF 0603 X7R) (joergl)


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Markus schrieb:
> ...Pro Digit sind 8
> Segmenttreiber (T3 & T4) notwendig.

Äh, wieso?

Die Segmenttreiber T3 und T4 treiben alle Digits zusammen,
fürs gesamte Display brauchst Du also 7x T3 und 7x T4.

Die Dioden D1 und D2 sind fürs Multiplexen zuständig!

Der Fehler in der Schaltung ist, daß die Digittreiber sich nicht in 
Tristate schalten lassen. Also die Ansteuerung um T1 und T2 muß 
überarbeitet werden, so daß jedes Digit einzeln in die Zustände 
Setzen-Löschen-Aus geschaltet werden kann.

Gruß,
Jörg

von Falk B. (falk)


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@  Joerg L. (joergl)

>Die Dioden D1 und D2 sind fürs Multiplexen zuständig!

???

Sie sind IMO überflüssig.

>Der Fehler in der Schaltung ist, daß die Digittreiber sich nicht in
>Tristate schalten lassen.

Aber sicher. Einfach die Eingänge Setzen und Löschen auf LOW ziehen.

> Also die Ansteuerung um T1 und T2 muß
>überarbeitet werden, so daß jedes Digit einzeln in die Zustände
>Setzen-Löschen-Aus geschaltet werden kann.

Geht jetzt schon.

von Joerg L. (Firma: 100nF 0603 X7R) (joergl)


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>>Der Fehler in der Schaltung ist, daß die Digittreiber sich nicht in
>>Tristate schalten lassen.
Falk Brunner schrieb:
> Aber sicher. Einfach die Eingänge Setzen und Löschen auf LOW ziehen.


Hallo Falk,

die hier gezeichneten Eingänge Setzen und Löschen sind die der 
Segmenttreiber, nicht der Digittreiber.

Die kommerziellen Lösungen, die ich gesehen habe, machen immer ein 
Multiplex der Leitungen. Die Stufen für Digit und Segment sind identisch 
aufgebaut, und lassen sich jeweils in High-Low-Tristate schalten.

Mit dieser Ansteuertechnik hat man dann das Minimum an Hardwareaufwand. 
Rechne es doch mal durch für ein größeres Display (Uhr oder 
"Tankstelle")

Gruß,
Jörg

von Falk B. (falk)


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@  Joerg L. (joergl)

>die hier gezeichneten Eingänge Setzen und Löschen sind die der
>Segmenttreiber, nicht der Digittreiber.

>Die kommerziellen Lösungen, die ich gesehen habe, machen immer ein
>Multiplex der Leitungen. Die Stufen für Digit und Segment sind identisch
>aufgebaut, und lassen sich jeweils in High-Low-Tristate schalten.

OK, verstanden. das erklärt auch die Dioden D1 und D2

Dann ist es aber umso wichiger, Treiber und Anzeige im Schaltplan 
getrennt darzustellen, damit das ersichtlich wird.

von MaWin (Gast)


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> Wie viel kann ich so einer Diode zumuten?

So viel, wie im Datenblatt steht.

Wenn die Spulen weniger als 1A benötigen,
reicht eine Diode für ein Spule sowieso,
braucht die Spule nur 125mA, reicht eine
Diode für 8, schon vom Dauerstrom her.

Da aber der "Zündimpuls" viel kürzer ist,
kann man das Diagramm des viel höheren Pulsstroms hernehmen,
man muß dazu allerdings die Induktivität der Spule
kennen oder die Impulsdauer per Oszilloskop nachmessen.

von Markus (Gast)


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MaWin schrieb:
> Da aber der "Zündimpuls" viel kürzer ist,
> kann man das Diagramm des viel höheren Pulsstroms hernehmen,
> man muß dazu allerdings die Induktivität der Spule
> kennen oder die Impulsdauer per Oszilloskop nachmessen.

Die induktivität kenne ich leider nicht und ein Oszi habe ich leider 
noch keines. Also nehme ich einfach eine Diode die etwas mehr Strom 
kann, die Dinger kosten ja nicht die Welt...

von Markus (Gast)


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Anbei das Schaltbild wie ein Digit aufgebaut ist. (Abgezeichnet)
A-G sind die Segmente, H ist der Doppelpunkt.
Über die Digit-Leitung wird das Digit selektiert welches angesteuert 
werden soll. Dann wird über das Flachbandkabel der jeweilige Stromimpuls 
angelegt für die Segmente die sich Bewegen sollen.
Die Dioden befinden sich auf einer kleine Platine welche auch die 
Stecker trägt auf der Rückseite des Digits.

Grüße
Markus

von Joerg L. (Firma: 100nF 0603 X7R) (joergl)


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Markus schrieb:
> Anbei das Schaltbild wie ein Digit aufgebaut ist. (Abgezeichnet)

Ja. Genau so sind alle solche Anzeigen aufgebaut, die ich bisher in der 
Hand hatte.

Markus, hast Du vor, von den Treibern eine Leiterplatte zu machen?

Gruß,
Jörg

von Markus (Gast)


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Joerg L. schrieb:
> Markus, hast Du vor, von den Treibern eine Leiterplatte zu machen?

Ja das möchte ich machen, sobald der Prototyp auf der "Bastelplatine" 
mal nen paar Tage durchgelaufen ist damit ich sicher bin das alles 
klappt. Als uC schwebt mir da der Mega32 oder der 644 vor da ich da noch 
nen paar da habe. Wenn man sich da nen Bootloader reinbrät kann man 
anschließend auf ICSP verzichten und relativ entspannt programmieren 
(usb-Seriell-Wandler oder gleich nen FT232RL mit aufs Board)...

Warum fragst du?

von Joerg L. (Firma: 100nF 0603 X7R) (joergl)


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Markus schrieb:
> Warum fragst du?

Ich habe hier 4 Digits nutzlos herumliegen, aus denen ich mal eine Uhr 
bauen wollte... aber aus Zeitgründen verschiebt sich das Projekt immer 
weiter :-(
Mir würde aber eine reine Treiberplatine reichen, da ich eine andere CPU 
benutzen will. Außerdem würde ich gerne den Multiplex so nutzen, wie es 
mit den Dioden auf den Digits bereits vorgesehen ist, das spart 
Treiber-Material, außerdem sind meine Digits bereits alle für den 
Anschluß mit einem gemeinsamen Flachbandkabel ab Werk vorbereitet (pro 
Digit ein Select-Jumper)... grübel... mal sehen, wahrscheinlich hab ich 
zuviele Sonderwünsche und muß mich selbst dran setzen...

Gruß,
Jörg

von Markus (Gast)


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Joerg L. schrieb:
> Ich habe hier 4 Digits nutzlos herumliegen, aus denen ich mal eine Uhr
> bauen wollte... aber aus Zeitgründen verschiebt sich das Projekt immer
> weiter :-(
> Mir würde aber eine reine Treiberplatine reichen, da ich eine andere CPU
> benutzen will. Außerdem würde ich gerne den Multiplex so nutzen, wie es
> mit den Dioden auf den Digits bereits vorgesehen ist, das spart
> Treiber-Material, außerdem sind meine Digits bereits alle für den
> Anschluß mit einem gemeinsamen Flachbandkabel ab Werk vorbereitet (pro
> Digit ein Select-Jumper)... grübel... mal sehen, wahrscheinlich hab ich
> zuviele Sonderwünsche und muß mich selbst dran setzen...

Ist schon ok, ich werde am Wochenende das Schema in diesem Thread 
veröffentlichen, wenn du willst kannst du das Layout der Treiberstufe 
natürlich auch haben. Das Forum hat mir bei der Fehlerbehebung geholfen 
dann ist es nur Legitim wenn ich auch was Zurückgebe.

Ich nutze den Multiplex übrigens so wie ab Werk vorgesehen, jedes Digit 
hat eine Select Leitung und alle Segmentanschlüsse werden über 
Flachbandkabel durchverbunden. Dadurch ist die Treiberstufe auf das 
notwendige Reduziert.

von Markus (Gast)


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Nachtrag:
An was für eine CPU hast du gedacht? PIC oder MEgaxxxx?

von Falk B. (falk)


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"Mir würde aber eine reine Treiberplatine reichen, da ich eine andere 
CPU
benutzen will."

von Markus (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> "Mir würde aber eine reine Treiberplatine reichen, da ich eine andere
> CPU
> benutzen will."

???

von Falk B. (falk)


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wieso ???

Er will nur den Treiber mit Logikeingängen haben. Am Ende gibt es drei 
Teile. CPU-Karte, Treiber, Anzeigen.

von Markus (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> wieso ???
>
> Er will nur den Treiber mit Logikeingängen haben. Am Ende gibt es drei
> Teile. CPU-Karte, Treiber, Anzeigen.

Entschuldige, habe dein Posting im Falschen kontext interpretiert.

von googoo (Gast)


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Kann mir jemand erklären, wozu D1 und D2 gut sind?

von Joerg L. (Firma: 100nF 0603 X7R) (joergl)


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Markus schrieb:
> An was für eine CPU hast du gedacht? PIC oder MEgaxxxx?

Naja, eher Dinosaurier: 8051...
denn davon habe ich noch viele herumliegen.

googoo (Gast) schrieb:
> Kann mir jemand erklären, wozu D1 und D2 gut sind?

Nur fürs Multiplexen. Wenn man pro Digit je 2x7 Segmenttreiber einsetzt,
kann man sie weglassen. Ist aber oben schon beschrieben worden.

Gruß,
Jörg

von Falk B. (falk)


Angehängte Dateien:

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@  googoo (Gast)

>Kann mir jemand erklären, wozu D1 und D2 gut sind?

Sie dienen der Enkopplung der Spulen in einer Matrixansteuerung. Siehe 
Anhang. Zur Vereinfachung sind die Treiber/Transistoren mal als Schalter 
dargestellt.

Zuerst wählt man ein Digit über SEL_0 oder SEL_1 mittels S7 oder S7. 
Dann wählt man die zu schaltende Polarität. Bei Set muss S3 auf GND 
geschaltet werden, bei RESET auf +24V. Die einzelnen Segmente des Digits 
werden dann über SET oder RESET geschaltet. Bei SET_0 (S2) fließt Strom 
von +24V über S2, D1, L1, S7 und S3 anch GND.

Die Dioden verhindern nun, dass auch andere Segmente Strom abkriegen. 
Wären sie nicht vorhanden, könnte bei der Ansteuerung von L1 auch über 
S2, L3, L4 und L2 Strom fließen, auch wenn dabei natürlich drei Spulen 
in Reihe liegen und somit nur 1/3 des Nennstroms fließt.

In den bekannten LED-Matrix-Schaltungen braucht man sie nicht, weil 
die geschalteten Elemente LEDs sind, und somit schon die Diodenfunktion 
eingebaut haben und ausßerdem immer nur in einer Richtung Strom fließt. 
Die Relais müssen auch umgepolt werden, daher zwei Dioden und je zwei 
Steuerleitungen für die Segmente.

MfG
Falk

von Markus (Gast)


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Huhu ich bin noch da! :D

Bin grade am Layout dran für die neue Platine, die Klappzahlen sind 
problemlos durchgelaufen die letzten Tage.
Für die Digittreiber verwende ich allerdings die BDX-Transen weiterhin 
in Komplementärschaltung (Push-Pull) da das Portpins spart und die 
Gefahr eines Halbbrückendurchschusses verhindert. Geht bis jetzt 
einwandfrei.

Die Segmenttreiber werde ich allerdings über Schieberegister vor den 
Transen ansteuern, damit kann ich auch die Verriegelung gleich über die 
Output_Enable machen um einen harten Kurzschluss zu verhindern.


@MaWin
Zu den BDX33C / BDX34C, die haben eine integrierte Diode die laut 
Datenblatt 8A kann, nur ist die auch schnell genug für den Zündimpuls?

von Krapao (Gast)


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Solche eine 4-stellige 7-Segement Klappanzeige ist schon länger auf 
meiner Todo-Liste und dieser Thread bringt das wieder hoch :-)

Der englische Begriff ist wohl vane display und die Firma Stuver war 
da sehr bekannt. Es gibt da einen Bastler in den Appalachian 
Foothills...

http://easternstargeek.blogspot.de/2011/08/nifty-electromechanical-vane-display.html

von Krapao (Gast)


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Stuver => Staver

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