Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Transistoren in LED-Matrix


von Michael L. (maddimini)


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Hallo Leute,

Wieso werden für die (meisten) LED-Matrizen Transisotren verwendet?

http://www.mikrocontroller.net/attachment/44489/ledmatrix5x5.png

Manchmal sieht man auch (komischerweise) Schaltpläne mit Transistoren 
nur an den Kathoden, manchmal an den Anoden und Kathode...

Ist es nicht möglich das ganze nur aus LEDs und Widerständen zu bauen 
und dann die Pegel einfach auf Low oder High legen? Oder wenn nein, 
warum nicht!?

Vielen Dank!

von ... (Gast)


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Du willst also die LED Matrix nur mit den Portpins z.B von deinem µC 
oder einem CMOS Gate steuern? Das geht nur für sehr kleine Ströme.

von paul (Gast)


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Die Leistung des Microcontroler reicht nicht aus wenn nur 1 - 2 Led´s 
gleichzeitig angesteuert werden funktioniert es auch. ich nehme gerne 
uln2803

von Michael L. (maddimini)


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Das heißt also, die Transistoren dienen dazu einen höheren Strom für die 
LEDs bereitzustellen und nicht als Schalter?

von paul (Gast)


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Genau

von paul (Gast)


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Sie Schalten mit geingen Strom die hohe Leistung

von spontan (Gast)


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Micheal schrieb:
>Das heißt also, die Transistoren dienen dazu einen höheren Strom für die
>LEDs bereitzustellen und nicht als Schalter?

Schalter sind sie auch. Sonst wär es ja ein stabiler Dauerzustand. Ist 
es beim Multiplexen aber nicht.

von Michael L. (maddimini)


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Ok, das sie als Schalter fungieren ist nun klar. Danke!!

Habe gerade einfach mal 3 LEDs in Reihe geschaltet und am Port angelegt 
und gesehen, dass sie NICHT leuchten. (5V / 300 Ohm Vorwiderstand => 
16,67mA, da der Widerstand der LEDs ja vernachlässigt werden kann).

Das heißt der Strom durch die LED bestimmt ob sie leuchtet oder nicht 
und nicht die Spannung die darüber abfällt?

Bei einer 8x8 Matrix und 5V Portspannung würden ja auch nur 0,625 V 
maximal über einer LED abfallen (ohne Vorwiderstand) wenn alle leuchten 
sollen, obwohl im Datenblatt steht das diese zB eine Betriebsspannung 
von 1,7 bis 2,8 V hat.

von spontan (Gast)


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>Das heißt der Strom durch die LED bestimmt ob sie leuchtet oder nicht
>und nicht die Spannung die darüber abfällt?

Strom und Spannung kannst Du nicht trennen. Wenn Strom fließt ist immer 
eine Spannung die Ursache (naja oder eine Feldänderung).

Der Strom bringt die Dinge zum Leuchten, Motoren zum Drehen, Leitungen 
zum Schmelzen, wenns sein muß.

Da ist immer Spannung vorhanden.

Spannung kann vorhanden sein, es muß nicht zwangsweise Strom fließen.
Andersrum gehts wohl nicht.

von Michael L. (maddimini)


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Möchte ich aber immer nur eine einzige LED ansteuern, dann ist die 
Schaltung auch ohne die Transistoren möglich, oder!?
Dann kann ich Bilder einfach durch den schnellen Wechsel der Zustände 
der LEDs darstellen.

Wenn ich jedoch mehrere LEDs ansteuern will zur gleichen Zeit, dann 
brauche ich Tranistoren, da ich sonst nicht genügend Strom zur Verfügung 
habe.

Ist das so korrekt?

von paul (Gast)


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Ja das geht die meisten mc vertragen 20ma an ein Port

von Michael L. (maddimini)


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Aber wenn ich doch dann mit einem Transistor einen höheren Strom erzeuge 
für die LEDs fließt dieser doch auch zurück zu µC und könnte diesen 
zerstören, oder?

von paul (Gast)


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ein Trans. hat eine versterkong (B) wenn ich einen  habe der verstärkung 
von 50 hat reicht 1mA an der Basis für 50 mA aus.

von paul (Gast)


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Ja deutsch ist schwer ;)

von Oliver (Gast)


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>Habe gerade einfach mal 3 LEDs in Reihe geschaltet und am Port angelegt
>und gesehen, dass sie NICHT leuchten. (5V / 300 Ohm Vorwiderstand =>
>16,67mA, da der Widerstand der LEDs ja vernachlässigt werden kann).

Du hast den Spannungabfall an den LEDs nicht berücksichtigt, je nach 
Farbe z.B. 2.1V. Wenn Du die drei LEDs in Reihe schaltest und direkt mit 
Vorwiderstand an der Versorgungsspannung anschliesst, leuchten sie 
vermutlich auch nicht, bei nur zweien sollte es dagegen funktionieren.

von Michael L. (maddimini)


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ja, und wenn dann die 50mA zurück zum µC fließen geht dieser doch 
kaputt, oder?

von paul (Gast)


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deswegen auch der zweite Transiston in deiner schaltung die Transis. 
sind mit der Basis an dem mc Verbunden so fliest nur ein bruchteil über 
den mc
der rest fliest über den 1.Transistor über die 5V und den 2. an die 
Masse

von paul (Gast)


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von Edgar F. (edgarfalke)


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LED haben meisten eine Durchbruchspannung > 2,1 V.
3 in Reihe sind 6,3V, hinzu kommt die Sperrrspannung des Transistors die 
um 0,7V liegt.bei Darlington wie beim 2803 1,4 V
d.h. unter 7 V geht nichts.
Du dürftest schon bei 2 LED und Transistorarray ULN 2803 bei 5 V ins 
Trudeln kommen.

Edgar

von Michael L. (maddimini)


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Heißt das, dass ich für die Matrix unter dem Link:

http://www.mikrocontroller.net/attachment/44489/ledmatrix5x5.png

noch so etwas wie einen Hochsetzsteller einbauen muss?

von MaWin (Gast)


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> Habe gerade einfach mal 3 LEDs in Reihe geschaltet und am Port angelegt
> und gesehen, dass sie NICHT leuchten. (5V / 300 Ohm Vorwiderstand =>
> 16,67mA, da der Widerstand der LEDs ja vernachlässigt werden kann).

Natprlich können 3 LEDs in Reihe nicht leuchten, weil da ja nur für jede 
LED ca. 1.6V zur Verfügung stehen, sie je nach Farbe aber schon 2 bis 
3.5V zur Verfügung haben will.

Nimmst du eine LED, reicht ein Vorwiderstand von (5V- LED_Spannugn) / 
0.02A = 150 bis 75 Ohm, je nach LED.

> noch so etwas wie einen Hochsetzsteller einbauen muss?

Da dort nur eine LED bedienr wird, und VCC wohl 5 V beträgt,
bleiben 5V - 0.3V (Spannungsbafall_Transistor_in_Emitterschaltung) - 1V 
(Spannungsabffll_Transistor_in_Kollektorschaltung) - 2.1V 
(Spannungsbedarf_je_nach_LED-Farbe) = 1.6V (also 16 Ohm für die nötigen 
100mA weil die 20mA LED ja nur 1/5tel der Zeit leuchten kann) bis (bei 
blauen und weissen LEDS) 0.2 (was zu wenig sind, um über einen 
Vorwidertsand des Strom ausreichend bestimmen zu können, für blaue und 
weisse LEDs taugt diese Schaltung also nicht).

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