Hi zusammen, ich bin relativ neu in der Thematik Mikrocontroller und elektronische Schaltungen und dachte mir als erstes Projekt mal einen LED Controller aus. Jedoch habe ich bei der zu sehenden Schaltung probleme mit dem Output und dachte vielleicht kann mir hier jemand helfen oder einen wink in eine Richtung geben? Zum Problem: Der IC wird beim Starten in die Mode 1 0x00 und Mode 2 0x68, alle PWM Ausgänge werden 0 sowie auf PWM gessetzt. Jedoch liegen bereits hier 1,63 V genenüber der 12 V Leitung bereits an jedem ausgang an. Werden jetzt z. B. einzelne LED's auf einen Wert 1-5 geschaltet so haben auf einmal alle Ausgänge 6-7 V und leuchten bereits schwach. Das Phänomen verschwindet wenn die Ausgänge über einen Wert von 5 gesteigert werden. Habe ich eventuell den IC falsch Konfiguriert? Ich habe schon fast alles ausprobiert nur irgendwie bekomme ich es nicht in den Griff. Liebe Grüße Tobi
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Tobi schrieb: > Mode 2 0x68 OUTDRV (Bit2) sollte schon mal 1 sein. Mit open drain ist das sonst nicht so toll, damit Fets anzusteuern.
Und man sollte MOSFETs für 3,3V Logikpegel verwenden. Und bei der geringen Treiberleistung und der hohen PWM-Frequenz auch welche mit kleinem Q_g.
@Tobi (Gast) >ich bin relativ neu in der Thematik Mikrocontroller und elektronische >Schaltungen Dann solltest du möglichst gleich JETZT anfangen, gescheite Schaltpläne zu zeichnen. Die inflationäre Verwendnung von Labels anstatt von normalen Signalleitungen ist MIST! Schaltplan richtig zeichnen >Habe ich eventuell den IC falsch Konfiguriert? Falsch benutzt. Das Ding ist nicht wirklich als MOSFET-Treiber gedacht, sondern nur zum direkten Ansteuern von LEDs. Dort wird, warum auch immer, mit 97kHz eine PWM generiert, um die LEDs zu dimmen. Wenn die Ausgänge aber mit 97kHz einen MOSFET ansteuern sollen, können da da komische Effekte rauskommen.
@crazyhorse Danke für die Info habe anscheinend die Bitfolge falsch herum interpretiert. @falk Super die Anleitung und auch der Beitrag für die Erstellung von Schaltplänen. Dann werde ich zukünftige Pläne direkt mal daran versuchen :) Einfach mal dumm gefragt. Der Einsatzzweck von Labels ist also am besten, wenn die Menge der Signalleitungen einen Grad erreicht hat an dem es zu unübersichtlich werden würde? Wäre es eventuell besser einen PCA9685 zu verwenden, auch wenn dieser ebenfalls nur ein LED Treiber ist, aber hier die PWM Frequenz festgelegt werden kann um die komischen Effekte einzudämmen. Bzw. welche Lösungsoptionen würden sich hier bieten unter der Bedingung PWM per I2C mit 1-2A Ausgangsstrom?
PCA9685 passt, Ausgang auch hier auf Totem-Pole/Push-Pull stellen, mit der PWM-Frequenz langsam hochtasten bis du einen guten Kompromiss zwischen Flackern und FET-Verlustleistung gefunden hast. Muss die Schaltung mit 3.3V laufen? Bei 5V gibt's eine größere Auswahl an Logic-Level-FETs. I²C-Bus ist ja schnell pegelgewandelt. Bei 3.3V könnte z.B Knapp-auf-Kante ein IRLML2502 pro Kanal reichen. <5cent/Stück, mit 3.3V am Gate schaltet der fast 4 Ampere. Gate Charge mit 8nC relativ klein, lässt auf hohe PWM-Frequenz hoffen. Verträgt nur 20V Vds und ist nicht Avalance-Rated, wenn du lange Kabel zu den LEDs verwenden willst: Schnelle Freilaufdiode! der IRLZ34N tut's mit 3.3V Gatespannung sicher auch, auch wenn das Datenblatt das nicht explizit garantiert. (bei 4.0V Vgs: 14A steht in den Characteristics). Overkill, auch ohne Freilauf schwerer kaputtzukriegen und Bastelfreundlicher ist er, aber auch langsamer.
@Schwarzseher (Gast) >der IRLZ34N tut's mit 3.3V Gatespannung sicher auch, auch wenn das >Datenblatt das nicht explizit garantiert. NEIN, eben NICHT SICHER! https://www.mikrocontroller.net/articles/FET#Gate-Source_Threshold_Voltage
Falk B. schrieb: > NEIN, eben NICHT SICHER! Es klappt zu 99.99%. Wenn du das eine Sonder-Montags-Modell gefunden hast, das bei Extremtemperatur eben keine ganzen 2 Ampere bei 3.3V Gatespannung mehr schafft, dann kauf dir einen Lottoschein. Sieh dir Diagram 3 im Datenblatt an. Steht zwar "Typical Transfer Characteristics" dran, ist aber eher ein Worst-case-Diagram (Schaut aus wie für Ugsthr = 2V gezeichet). Der FET wird nur besser als das, denn er ist als Ugstrh = 1.0 … 2.0V spezifiziert. Also: für eine Hobby-LED-Bastelei völlig in Ordnung und ausreichend, wenn man den FET-Typen eben grad in der Bastelkiste liegen hat. Und jemand der sowas für die Serie entwickelt, wird sicher selber Datenblätter lesen können, und einen billigeren, besser passenden FET wählen.
Hallo, ich habe genau das gleiche Anliegen wie der TO und finde es schade, dass es nicht abschließend geklärt wurde. Ich möchte die 97khz verwenden und habe aktuell das gleiche IC vor mir nur mit 100mA Ausgang direkt um LEDs anzusteuern. Nun haben meine LEDS allerdings 900mA und bräuchte dafür noch eine Treiberstufe. Wäre die Version https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/PCA9624.pdf eine Alternative? oder welchen Mosfet könnte man für den PCA9634 verwenden?
Eine Möglichkeit hätte ich eventuell gefunden: einen Gatetreiber 4427 https://www.infineon.com/dgdl/Infineon-IR4426-DataSheet-v01_00-EN.pdf?fileId=5546d462533600a4015355d60b491822 und einen Mosfet. Da kämen diese eventuell in die Auswahl https://www.mouser.de/datasheet/2/115/ZXMN6A09K-94864.pdf https://www.mouser.de/datasheet/2/115/ZXMN6A09DN8-77584.pdf https://www.mouser.de/datasheet/2/196/Infineon-ISZ0501NLS-DataSheet-v02_00-EN-1773775.pdf http://www.ti.com/general/docs/suppproductinfo.tsp?distId=26&gotoUrl=http%3A%2F%2Fwww.ti.com%2Flit%2Fgpn%2Fcsd16412q5a Würde das funktionieren?
Thomas Keller schrieb: > Hallo, > ich habe genau das gleiche Anliegen wie der TO und finde es schade, dass > es nicht abschließend geklärt wurde. Doch, man muss es nur lesen und vor allem verstehen. Es ist NICHT sinnvoll, größere LEDs mit 97 kHz PWM-Frequenz anzusteuern. Es ist doppelt NICHT sinnvoll, mit dem PCA9634 direkt MOSFETs anzusteuern, erst recht nicht mit 97kHz! > Ich möchte die 97khz verwenden und habe aktuell das gleiche IC vor mir > nur mit 100mA Ausgang direkt um LEDs anzusteuern. Nun haben meine LEDS > allerdings 900mA und bräuchte dafür noch eine Treiberstufe. Eben. Du brauchst eine Konstantstromquelle mit 900mA, welche meistens als Schaltregler gebaut ist. Die kann man dann mit 100-500Hz mit PWM dimmen. Alles andere ist nicht sonderlich sinnvoll. > Wäre die Version https://www.nxp.com/docs/en/data-sheet/PCA9624.pdf eine > Alternative? oder welchen Mosfet könnte man für den PCA9634 verwenden? Hast du einen Fetisch bezüglich dieses ICs? Es gibt Dutzende, deutlich besser geeignete ICs. Nutze diese!
>Es gibt Dutzende, deutlich besser geeignete ICs Welche wären das mit hoher PWM und I2C? Habe die einige großen Hersteller angeschrieben, es gäbe noch den LT3964, der mit 200kHz-2MHz direkt Leds mit bis zu 50W ansteuern kann, aber der ist schwerer zu verarbeiten >Die kann man dann mit 100-500Hz mit PWM dimmen Hat das dann den gleichen Effekt wie hier bei 100Hz? https://www.youtube.com/watch?v=DdToSNgPnO8
Um es mal an dieser Stelle anzumerken: es ist etwas grundlegend anderes, ohne jegliche Spule die LEDs 100mal in der Sekunde mit flachen Flanken mehr oder weniger lang ganz hell und ganz dunkel zu schalten und dem Auge eine mittlere Helligkeit vorzugaukeln. Oder aber stattdessen eine Versorgung (Konstantstromquelle) mit einem steilflankigen Schaltregler mit 100kHz aufzubauen. Die ungeignetste Lösung wäre aber, ohne Spule und ohne Schaltreglerstruktur einfach LEDs mit 100kHz und steilen Flanken voll ein und auszuschalten.
Hallo Lothar, danke für deinen Kommentar. Wie sind ja hier, weil wir nach Hilfe fragen, um unser Wissen aufzubessern. Was würdest du da konkret als Lösung vorschlagen? >steilflankigen Schaltregler wäre damit ein Gatetreiber gemeint? Ich habe hier noch jemand gefunden, der das Teil offenbar mit externen Treiber am Laufen hat https://github.com/gordonthree/pca9633 Eine Spule sehe ich da allerdings nicht
Ich habe hier noch einen Regler gefunden, oder käme der deiner Meinung näher? Hier werden Spulen benutzt. https://www.ti.com/lit/ug/slvuar5/slvuar5.pdf Den könnte man doch an den PCA9634 direkt anschließen?
Thomas Keller schrieb: >>Es gibt Dutzende, deutlich besser geeignete ICs > Welche wären das mit hoher PWM und I2C? Was heißt denn hohe PWM? DU meinst hohe PWM-Frequenz. Warumm soll die denn so hoch sein? Und vor allem, wie hoch denn? Zahlen! Siehe Netiquette. > Habe die einige großen > Hersteller angeschrieben, es gäbe noch den LT3964, der mit 200kHz-2MHz > direkt Leds mit bis zu 50W ansteuern kann, aber der ist schwerer zu > verarbeiten Was soll der Unsinn? >>Die kann man dann mit 100-500Hz mit PWM dimmen > Hat das dann den gleichen Effekt wie hier bei 100Hz? > https://www.youtube.com/watch?v=DdToSNgPnO8 Mensch Meier, sagt doch, was du im ENDERGEBNIS erreichen willst! https://www.mikrocontroller.net/articles/Netiquette#Klare_Beschreibung_des_Problems Du willst also eine Videoleuchte mit LED bauen, welche kein Flimmern auf der Aufnahme erzeugt, welches durch eine niedrige PWM-Frequenz erzeugt wird. Richtig? Dazu nimmt man einen passenden Schaltregler, die haben heute um die 100-300kHz, mehr braucht man nicht unbedingt. Den dimmt man dann halt NICHT per PWM, auch nicht mit 500 oder 1000Hz sondern linear, sprich, der Stromsollwert wird linear vorgegeben. Mit einer ausreichend großen Drossel wird auch der SEHR hochfrequente Stromripple ausreichend klein, wenn es sein muss 10% vom Maximalwert oder weniger. Das ist dann nahezu Gleichstrom und macht garantiert kein Flimmern auf dem Video. Fettig. TPS92513 https://www.ti.com/lit/gpn/tps92513 Das ist nur einer von Dutzenden mit linearem Steuereingang, der war halt auf der Website als Werbung drauf. Wenn man es noch ein Mü akademisch schöner machen will, nimmt man einen normalen DC/DC Wandler, welcher nur knapp mehr Spannung ausspuckt, als die LED bei vollem Strom an Spannung braucht, so ~1V mehr. Dann regelt man den LED-Strom old school mit einer echten, linearen Konstantstromquelle mit OPV + Transistor. Damit hat man 100% flackerfreies Gleichlicht, sogar frei von hochfrequentem Flackern im 100kHz++ Bereich (Wenn der Ausgang des DC/DC Wandlers ausreichend rippelarm gefiltert ist).
Thomas Keller schrieb: > Hat das dann den gleichen Effekt wie hier bei 100Hz? > https://www.youtube.com/watch?v=DdToSNgPnO8 Hmm, ich hab mir jetzt mal das Video komplett angesehen. Nett! Und informativ. U.A., daß eine SYNCHRONE PWM kein Flimmern verursacht. Dumm nur, daß die allermeisten Kameras keinen Sychronausgang haben 8-0
Falk B. schrieb: > Hmm, ich hab mir jetzt mal das Video komplett angesehen. Nett! Und > informativ. U.A., daß eine SYNCHRONE PWM kein Flimmern verursacht. Das wusste früher jeder Autobastler, der mit Hilfe einer Stroboskoplampe seinen Zündzeitpunkt eingestellt hat. Und selbst in alten Westernfilmen sieht man an fahrenden Wagen manchmal scheinbar stehende Räder. Modern nennt sich das Aliasing - erscheint wie Gleichlicht, obwohl es mit ein paar Kilohertz flackert.
Wolfgang schrieb: > Das wusste früher jeder Autobastler, der mit Hilfe einer Stroboskoplampe > seinen Zündzeitpunkt eingestellt hat. Der Satz des Pythagoras ist auch 2500 Jahre alt, trotzdem wird er noch in der Schule gelehrt (hoffe ich mal). Das ist KEIN Widerspruch.
>Was soll der Unsinn? Was meinst du damit? >die haben heute um die 100-300kHz, mehr braucht man nicht unbedingt. Ja mein Test mit dem PCA9624 und 97kHz sah sehr gut aus..ich bräuchte eben nur mehr Leistung. Die Ansteuerung per i2c funktioniert auch problemlos damit. >Dann regelt man den LED-Strom old school Hier hatte ich bisher immer eine Änderung der Farbtemperatur, das würde ich gerne vermeiden. Zudem ist pwm effizienter, wenn ich das richtig verstanden habe.
Thomas Keller schrieb: > Zudem ist pwm effizienter, wenn ich das richtig > verstanden habe. Nicht ganz, denn eine LED, z.B. gepulst mit 1A 60% ist heller als 2A 30%. Der Wirkungsgrad nimmt leicht ab zu höheren Strömen.
a) Die Prozent sind das Taktverhältnis. Das obige gilt für die klassische reine PWM, dh Widerstand, Schalttransistor und LED. b) Ist vor der LED noch ein Glättungskondensator, dann sind die Verhältnisse natürlich anders. c) Ein Schaltwandler, d.h. DCDC-Wandler, hat eine Speicherdrossel und der Schalttransistor macht natürlich auch PWM. Da sind die Verhältnisse natürlich anders. Zusätzlich ist meist vor der LED noch ein Glättungskondensator. Obiges "Nicht ganz" bezieht sich nur auf den Fall a). Im Fall b) und c) stimmt, dass es mit PWM effizienter sei.
Thomas Keller schrieb: >>Was soll der Unsinn? > Was meinst du damit? >>> Habe die einige großen >>> Hersteller angeschrieben, es gäbe noch den LT3964, der mit 200kHz-2MHz >>> direkt Leds mit bis zu 50W ansteuern kann, aber der ist schwerer zu >>> verarbeiten Du braucht nicht den superdollsten High End Schaltregler. >>die haben heute um die 100-300kHz, mehr braucht man nicht unbedingt. > Ja mein Test mit dem PCA9624 und 97kHz sah sehr gut aus..ich bräuchte > eben nur mehr Leistung. Ich schrieb, wie man das sinnvoll machen kann. > Die Ansteuerung per i2c funktioniert auch > problemlos damit. > >>Dann regelt man den LED-Strom old school > Hier hatte ich bisher immer eine Änderung der Farbtemperatur, Ach ja? Wie hast du das gemessen? Wie stark war die? Ist das WIRKLICH praxisrelevant? > das würde > ich gerne vermeiden. Zudem ist pwm effizienter, wenn ich das richtig > verstanden habe. Hast du nicht. Eine lineare Konstantstromquelle mit minimalem Spannungsabfall ist nur unwesentlich ineffizienter als reine PWM. Außerdem kann man nicht alles auf einmal haben!
>Du braucht nicht den superdollsten High End Schaltregler. Ja muss nicht unbedingt sein, soll halt ordentlich funktionieren. Muss jetzt aber auch nicht das älteste Design sein, wenn es mittlerweile ggf etwas besseres gibt. zur Farbtemperatur: ja das hat man deutlich im Schnittprogramm im Histogramm gesehen. Danke auch an Dieter für die Erklärung! Wenn man jetzt den TPS92513 nehmen würde. Könnte man da direkt einen DAC zB https://www.ti.com/lit/ds/symlink/dac7571.pdf anschließen und somit dimmen?
Dieter schrieb: > Am IADJ-Eingng des TPS. Von 0-1.8V. Das Datenblatt sagt 180-1800mV, warum die auch immer keine Werte unter 180mV spezifizieren. Vermutlich weil dann die Parameter ein wenig weiter weg laufen. Praktisch sollte es funktionieren.
Falk B. schrieb: > 180mV Damit es zuverlaessig auch die untere Schwelle erreicht, auch wenn ein paar mV Stoerungen auf der Leitung waeren oder eine CE-Strecke eine Transistors da dran haengt.
Hallo, interessant, da werde ich mal einen Schaltplan erstellen. Könnte man auch den https://www.ti.com/lit/ds/slusbz6a/slusbz6a.pdf nehmen, oder? Er hat Iadj bis 2.2V und ist dann feiner in der Abstimmung. Soweit ich das verstanden habe, sollte er die gleiche Funktion haben ansonsten?
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