Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Präzise Konstantstromquelle für LED-Matrix


von Hermann (Gast)


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Hallo

ich möchte zur Charakterisierung von LEDs einen konstanten Strom von 20 
mA nacheinander verschiedenen LEDs zuführen.

Es soll immer nur eine LED leuchten.

Besonders wichtig ist mir, dass sich möglichst präzise ein konstanter 
Strom einstellt. Ob es 20 mA oder 20,8 mA sind ist egal, der Strom soll 
nur reproduzierbar in gleicher Höhe immer wieder eingestellt werden. 
Eine Genauigkeit von 0,1 % wäre schön.

Ich habe mir den Artikel zu LED Matrizen und die Datenblätter der 
angegeben ICs angesehen. Kein IC kommt unter 1% Genauigkeit des Stroms.

Kennt hier jemand eine Stromquelle/senke für Matrizenansteuerung, die 
eine Genauigkeit von 0,1% erreicht?

Schaltzeit pro LED ca.1 µs.

Danke!

von Falk B. (falk)


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@ Hermann (Gast)

>Besonders wichtig ist mir, dass sich möglichst präzise ein konstanter
>Strom einstellt. Ob es 20 mA oder 20,8 mA sind ist egal, der Strom soll
>nur reproduzierbar in gleicher Höhe immer wieder eingestellt werden.
>Eine Genauigkeit von 0,1 % wäre schön.

Ja was denn nun? Soll es GENAU 20 mA +/-0,1% sein oder eher nur STABIL 
~20mA +/-0,1%

>Ich habe mir den Artikel zu LED Matrizen und die Datenblätter der
>angegeben ICs angesehen. Kein IC kommt unter 1% Genauigkeit des Stroms.

Wozu auch? Sowas wird in den wenigsten Fällen benötigt. Hier muss man 
halt kalibrieren. Oder wenn es nur STABIL sein soll, zusehen, dass die 
Schaltung gut temperaturkompensiert ist und einen hohen 
Ausgangswiderstand hat.

>Kennt hier jemand eine Stromquelle/senke für Matrizenansteuerung, die
>eine Genauigkeit von 0,1% erreicht?

Braucht kein Mensch. Selbst 10% wäre mehr als genau genug.

>Schaltzeit pro LED ca.1 µs.

Sonst noch Wünsche?

von MaWin (Gast)


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1% ist schon super, bessere Bausteine wirst du nucht finden.
Wenn dein uC oder latch/Schieberegister eine auf 0.1% genaue Spannung am 
Portpin ausgibt, also eine ebenso genaue Versorgungsspannung bekommt, 
kann ein OpAmp als Stromsenke dienen, denn 20mA liefern die meisten 
OpAmps, nur seine Offsetspannung darf nicht 5mV betragen sondern muss 
besser als 500uV/Spannungsteiler sein, bespielsweise 150uA. Entweder mit 
negativer Versorgung oder mit Spannungsteiler und 0.05% genauen 
Widerständen. Billig wird das nicht, 20mA sind im Matrixbetrieb auch 
eher wenig, und keine LED wandelt den Strom so genau in Licht um, schon 
Temperaturschwankungen sind grösser.

von Hermann (Gast)


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@Falk:
der Strom soll nach jedem Schaltvorgang reproduzierbar auf einen 
konstanten Level eingestellt werden. Anders ausgedrückt: mit geringer 
zufälliger Streuung, wenig Drift und Temperaturabhängigkeit.

Ich habe gelesen, dass Stromquellen Ausregelzeiten im ns Bereich 
erreichen?
Beitrag "Philosophiestunde Konstantstromquelle"

von Max H. (hartl192)


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Wieso muss der Strom für eine LED Matrix so genau reproduzierbar sein? 
Beim 20mA siehst du keinen Unterschied bei ±2mA (10%)…

von Helge A. (besupreme)


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Sinnvolle Methode: Stromquelle nur einmal aufbauen z.B. mit OP-AMP und 
Referenz. Anoden aller LED daran anschließen. 1x kalibrieren.

Die Kathoden aller LED nacheinander mit Schaltern (Mosfet, Transistor) 
an GND legen.

Auch eine durch diese einzelne Stromquelle versorgte X-Y Matrix dürfte 
funktionieren, wenn leistungslos angesteuert wird.

von Falk B. (falk)


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@ Hermann (Gast)

>der Strom soll nach jedem Schaltvorgang reproduzierbar auf einen
>konstanten Level eingestellt werden. Anders ausgedrückt: mit geringer
>zufälliger Streuung, wenig Drift und Temperaturabhängigkeit.

OK. Dennoch ist 0,1% für eine LED-Matrix Humbug und selbst zum Ausmessen 
von LEDs in einer Prüfschaltung nur akademische Spielerei.

>Ich habe gelesen, dass Stromquellen Ausregelzeiten im ns Bereich
>erreichen?

Diese Aussage ist so allgemein schlicht falsch. Je nach Schaltung und 
Dimensionierung kommt man auf ns-ms, je nach Anwendung.

von 6A66 (Gast)


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Hermann schrieb:
> Ob es 20 mA oder 20,8 mA sind ist egal, der Strom soll
> nur reproduzierbar in gleicher Höhe immer wieder eingestellt werden.
> Eine Genauigkeit von 0,1 % wäre schön.

hallo Hermann,

Du solltest wissen, dass LEDs gurdsätzlich in Bins geteilt werden. Ein 
Bin hat normalerweise eine Helligkeitsdifferenz von etwa 2:1, d.h. Deine 
LEDs - so sie denn von einem vernünftigen Liefernaten überhaupt gebinnt 
geliefert wurden (also nicht Conrad, Reichelt, ...) werden bei 20mA 
immer eine gewisse Streuung haben. Deine Schaltung wird also höchstens 
Zum ausselektieren nützlich sein, da reciht aber 5% Genaugkeit auch aus.

rgds

von Udo S. (urschmitt)


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Och Hermann, sei so gut und lese die Netiquette bzgl 
Problembeschreibung.
Warum meinst du eine Konstantstromquelle für ein Led Multiplexing mit 
der Genauigkeit 0,1% zu brauchen.
Das ist eine völlig unsinnige Anforderung, warum hat dir u.a. 6A66 
geschrieben.
WAS IST DEIN EIGENTLICHES (VERMEINTLICHES) PROBLEM?

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