Massefläche bei LED-Matrix

[Dominik (Gast)]

Hallo,
ich plane für mich gerade eine Platine und nun weiß ich nicht ganz, was 
ich mit der Massefläche machen soll.
In der Mitte sitzt eine LED-Matrix, außen rum die Steuerelektronik.
ich habe beim routen versucht darauf zu achten, Digital- und Analogteil 
räumlich zu trennen und die eingeschlossene Fläche von Hin- und 
Rückstrom so klein wie möglich zu halten (Stromführung läuft stehts 
parallel).
Oben rechts wird noch ein DCF-Empfänger angeschlossen. Deswegen dachte 
ich, das eine Massefläche vielleicht ganz sinnvoll sein könnte 
(richtig/falsch?).
Bei der Auslegung der Massefläche bin ich mir aber unsicher. Ich könnte 
sie auf Top und Bottom oder einzeln auslegen. In der Form könnte ich 
entweder alles fluten oder einen "Massering" erstellen; dachte, dass 
dies vielleicht auch nicht schlecht wäre (wird ja bei Quarzen auch 
ähnlich gemacht).

Problem ist nur, dass der Rückstrom sich dann ja wieder den kürzesten 
Weg sucht und die eingeschlossene Fläche von Hin- und Rückstrom wieder 
riesig wird.

Habt ihr vielleicht ein paar hilfreiche Tipps?

Ich habe einmal ein paar Bilder angehängt, wie ich es im Text 
beschrieben habe.

Grüße

Dominik

[spontan (Gast)]

Mit welchen Strömen müssen wir denn so rechnen?
mA oder eher mehrere A?

Die Leitugen zwischen DCF und µC würd ich persönlich kurz halten.

[Dominik (Gast)]

Ich nutze 20mA LEDs. Maximaler Strom pro Spalte ist 200mA. Sollte aber 
nie passieren. Jede LED kann mit einer 8-Bit PWM gedimmt werden.
Datenblatt habe ich mal angehängt.
Falls es noch wichtig sein sollt; die Platine wird 135x135mm groß.

Dann werde ich den DCF nochmal neu platzieren.

[holger (Gast)]

>Die Leitugen zwischen DCF und µC würd ich persönlich kurz halten.

Ganz im Gegenteil der muss so weit wie möglich weg von
der LED Matrix. So 1m mindestens. Oder zum empfangen die
Matrix abschalten.

[MaWin (Gast)]

Niemals einen Ring um die Platine ziehen, das ist eine Trafowicklung 
bzw. Rahmenantenne.

Niemals eine "Massefläche" auf grosser Länge durch eine Leiterbahn 
zerschneiden, das ist eine Schlitzantenne.

Niemals die Bauteile nach Gutdünken verteilen und Stromzuführungen ohne 
Gedanken an den Masseanschluss legen, und dann glauben, durch 
"zugiessen" des Rests als Massefläche bekäme man schon irgendwie eine 
gute Leiterplatte hin.

Beide Platinen werden trotzdem laufen. Wenn zufällig die Ströme mit 
77kHz geschaltet werden (Flankensteilheit) kann allerdings der DCF 
Empfang gestört werden, der erfolgt ja vor allem durch das magnetische 
Feld.

> Ich nutze 20mA LEDs. Maximaler Strom pro Spalte ist 200mA.

Häh ?
Hast du irgendwas an Matrixanzeigen nicht verstanden?
http://www.mikrocontroller.net/articles/LED-Matrix
http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.8.1
Eher 2A.
Bei der Wordclock durch geschickte Programmierung der maximal 5 
leuchtenden Zeilen auch 1A.

[Dominik (Gast)]

MaWin schrieb:
> Niemals einen Ring um die Platine ziehen, das ist eine Trafowicklung
> bzw. Rahmenantenne.

Ok, das wusste ich so genau nicht; deswegen frage ich ja. Danke.

> Niemals eine "Massefläche" auf grosser Länge durch eine Leiterbahn
> zerschneiden, das ist eine Schlitzantenne.

Dann habe ich ja nur noch die Wahl keine Massefläche zu machen oder auf 
4 Layer auszuweichen.

> Niemals die Bauteile nach Gutdünken verteilen und Stromzuführungen ohne
> Gedanken an den Masseanschluss legen, und dann glauben, durch
> "zugiessen" des Rests als Massefläche bekäme man schon irgendwie eine
> gute Leiterplatte hin.

Was genau meinst du jetzt; also könntest du das bitte noch etwas 
ausführen?
Dachte zumindest, dass diese Aufteilung/Platzierung sinn machen würde. 
Den AS1130 wollte ich soweit weg haben möchten, damit die Zuführungen 
zur Matrix kürzer werden und ich das ganze Crossplexing zeugs nicht auch 
noch irgendwo am Rand verteile, sondern es sich auf die Mitte 
konzentriert.
Hatte bei Lothar Miller in einem Artikel gelesen, dass man die 
eingeschlossene Fläche von Hin- und Rückströmen möglichst kurz halten 
sollte. Deswegen habe ich die Stromleitungen parallel laufen lassen.
Wie gesagt, wenn du mir sagst, wo genau der Fehler liegt, nehme ich den 
Rat dankend an. :)

> Beide Platinen werden trotzdem laufen.

Wenn ich Fehler mache korrigiere ich sie gerne. Ich brauche nur zu 
wissen, was genau ich falsch mache.

> Wenn zufällig die Ströme mit
> 77kHz geschaltet werden (Flankensteilheit) kann allerdings der DCF
> Empfang gestört werden, der erfolgt ja vor allem durch das magnetische
> Feld.

Der DCF ist nur in der Nacht zwischen 2.30 und 5.30 Uhr an. Während 
dieser Zeit ist die Matrix komplett aus und es wird nur die Zeit 
Synchronisiert.

>> Ich nutze 20mA LEDs. Maximaler Strom pro Spalte ist 200mA.
>
> Häh ?
> Hast du irgendwas an Matrixanzeigen nicht verstanden?
> http://www.mikrocontroller.net/articles/LED-Matrix
> http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#F.8.1
> Eher 2A.
> Bei der Wordclock durch geschickte Programmierung der maximal 5
> leuchtenden Zeilen auch 1A.

Argh, ja. Hatte nicht nachgedacht.

Grüße

[Dominik (Gast)]

Hallo,
ich wollte fragen, ob sich nochmal jemand bitte zu meinen letzten 
Ausführungen äußern könnte?
Dann könnte ich versuchen, die Fehler zu korrigieren.

Viele Grüße

[Dominik (Gast)]

Ich habe einmal weiter gesucht und bin auf folgendes gestoßen: 
Word Clock Variante 2

Die dort abgebildete Platine und deren Massefläche scheint aber auch mit 
teils sehr langen Schlitzen durchzogen zu sein.
Ich möchte das nicht rechtfertigen, sondern nur wissen, ob es da auch 
hätte besser gelöst werden können?
Dann müsste man doch auf 4 Layer ausweichen oder?
Falls ja, wie sollte die Massefläche bei obiger Größe dann gestaltet 
werden; durchgehen, sternförmig oder ganz anders?

Grüße

[MaWin (Gast)]

> ob es da auch hätte besser gelöst werden können?

Ja, man hätte die lang auf der Rückseite durch die Massefläche laufenden 
Leitungen alle 2,5cm unterbrechen können, und kurz auf die Vorderseite 
führen können, damit kein Schlitz länger als ca. 2cm wird.

Aber wie gesagt: Sie wird funktionieren.

> Hatte bei Lothar Miller in einem Artikel gelesen, dass man die
> eingeschlossene Fläche von Hin- und Rückströmen möglichst kurz halten
> sollte.

genau

> Deswegen habe ich die Stromleitungen parallel laufen lassen.

Das gilt nicht nur für die Stromleitungen, sondern auch für die 
geschalteten Ströme und die Rückleitung, also die Masseverbindung. Macht 
man die nun zu einer Massefläche unbekannten Verlaufs...

http://www.edn.com/design/analog/4394761/Successful-PCB-grounding-with-mixed-signal-chips---Part-1--Principles-of-current-flow

Seite 4.

[F. F. (foldi)]

MaWin schrieb:
> 
http://www.edn.com/design/analog/4394761/Successful-PCB-grounding-with-mixed-signal-chips---Part-1--Principles-of-current-flow
>
> Seite 4.

Toll, MaWin! Ich bin echt beeindruckt. Das war sehr lehrreich.
Vielen Dank dafür!