Vorwiderstand 7 Segmentanzeige

[Michi (Gast)]

Hallo,

ich möchte vier 7 Segment-Anzeigen multiplexen. Der theoretische Aufbau 
ist mir bereits klar, jedoch bin ich unsicher bei der Berechnung der 
Vorwiderstände für die einzelnen Segmente bzw. ich suche die 
Flussspannung der einzelnen Bausteine.

Ich schalte mit einem ATMega8 3,3V einen
ULN2803 (www.ti.com/lit/ds/symlink/uln2803a.pdf‎) und einen
UDN2981 
(http://pdf.datasheetcatalog.net/datasheet/allegromicrosystems/2981.pdf). 
Ich benutze SA23-12SRWA Segmentanzeigen 
(http://www.reichelt.de/index.html?&ACTION=7&LA=3&OPEN=0&INDEX=0&FILENAME=A500%252FSA23-12RT.pdf).

Ich habe mir die Datenblätter angeschaut, bin aber unsicher, ob die 
Werte, die dort angegeben sind, die Flussspannungen sind, die ich für 
die Berechnung der Vorwiderstände brauche.

ULN2803: Saturation Voltage (min) 0,9 V
UDN2981: Collector-Emitter Saturation Voltage (min) 1,6 V
SA23: Forward Voltage (min) 7,4 V

Die 7 Segmentanzeige hat einen DC Forward Current von 30mA und einen 
Peak von 155mA. Ich betreibe die Anzeigen an 12V. Ist die folgende 
Vorwiderstand berechnung dann korrekt?

$$\frac{V_{cc} - V_{ULN} - V_{UDN} - V_{SA23}}{\text{Mulitplexfaktor} \cdot I_{SA23}} = \frac{\left(12 - 0,9 - 1,6 - 7,4\right) V}{4 \cdot 30 mA} = 30,83 ~ \Omega$$

Der Faktor 4 im Nenner kommt durch den 4-fach Multiplex.

Bei der Rechnung bin ich mir ziemlich sicher, dass die stimmt, 
allerdings weiß ich nicht, ob ich die richtigen Werte eingesetzt habe. 
Bei der 7-Segmentanzeige steht des öfteren für die Angabe von anderen 
Werten, dass

$$I_F = 20 ~ mA$$

. Sollte ich also diesen Wert in den Nenner nehmen?

Grüße
Michi

[Karl H. (kbuchegg)]

Michi schrieb:


>

$$\frac{V_{cc} - V_{ULN} - V_{UDN} - > V_{SA23}}{\text{Mulitplexfaktor} \cdot I_{SA23}} = \frac{\left(12 - 0,9 > - 1,6 - 7,4\right) V}{4 \cdot 30 mA} = 30,83 ~ \Omega$$

>
> Der Faktor 4 im Nenner kommt durch den 4-fach Multiplex.

Sieht grundsätzlich richtig aus.

Vom Aufbau

                      12V
                       |
                     Schalter 'oben'
                       |
                      Vorwiderstand
                       |
                     Segment
                       |
                     Schalter 'unten'
                       |
                      GND

hast du alle bekannten Spannungsabfälle von 12V abgezogen, um so zu 
errechnen, welcher Spannungsabfall sich am Widerstand einstellen wird.

Mit dem gewünschten Strom, und U = R*I lässt sich dann der 
Widerstandswert ermitteln.


> allerdings weiß ich nicht, ob ich die richtigen Werte eingesetzt habe.

Passt schon.
30 Ohm sind auch eine plausible Größenordnung.

> Bei der 7-Segmentanzeige steht des öfteren für die Angabe von anderen
> Werten, dass

$$I_F = 20 ~ mA$$

. Sollte ich also diesen Wert in
> den Nenner nehmen?

Gerade beim Multiplexen brauchst du meistens die volle Helligkeit. Dich 
interessiert also nicht, was bei anderen LED, die im Dauerbetrieb 
eingesetzt werden, benutzt wird, sondern das, was dir der Hersteller 
zusichert. Mit 120mA pro Segment bist du unter der maximal zulässigen 
Grenze von 155mA.

30 Ohm klingt vernünftig. Das muss und wird alles nicht aufs mA genau 
sein. Denn ob du genau die errechneten Widerstände auch kaufen kannst 
steht auf einem anderen Blatt. Und die haben dann ja auch noch 
Toleranzen.

Im Zweifel: ausprobieren, ob die Helligkeit für dich ausreicht. Denn wie 
hell eine Anzeige sein muss, hängt ja auch noch von anderen Faktoren ab. 
Zum Beispiel, ob sie bei Tageslicht betrieben wird. Zum Beispiel, ob sie 
in ein Gehäuse kommt und da noch eine Filterscheibe davor sitzt.
Je nach Umgebung und Einsatz kann es sein, dass ein und dieselbe 
Auslegung einmal zu hell und einmal zu dunkel ist.

[Falk B. (falk)]

Siehe LED-Matrix

[Stefan F. (Gast)]

Nachdem mein 20 Jahre alter Vorrat an 7-Segment Anzeigen nun endlich 
aufgebraucht ist, habe ich mal neue gekauft. Und die leuchten 
überraschenderweise schon bei 3mA (ohne Multiplex) heller, als die alten 
bei 20mA. Obwohl sie auch 20mA Nennstrom haben.

Manche Sachen werden ausnahmsweise auch mal besser, als früher :-)