Kann ich alle diese FETs von diesem Mikrocontroller aus ansteuern?

Ich versuche, einen Treiber für ein 35x7-Flip-Dot-Display zu entwerfen, das ich heute aus dem Schrott geholt habe. Der Plan ist, an jeder Spalte und Zeile eine Halbbrücke zu platzieren, sodass an jedem Pixel eine Vollbrücke vorhanden ist. Für diese Anzeige werden also 2*(35+7) = 84 Transistoren benötigt. Da ich nicht wirklich 84 Dinge löten möchte, wenn ich es vermeiden kann, möchte ich volle H-Brücken-FET-Chips verwenden, vgl. den DMHC3025LSD .

Das Display benötigt etwa 8 V, um den Punkt umzudrehen, was im Großen und Ganzen kein Mikrocontroller kann, damit die PFETs in den Brücken nicht ausgeschaltet werden können. Um dieses Problem zu lösen, habe ich jedem PFET einen invertierenden N-Kanal-Level-Shifter (unter Verwendung von UM6K1N s und einem Pullup) hinzugefügt, der den Vorteil hat, dass er ausfallsicher ist, indem er die PFETs beim Einschalten auf „Aus“ initialisiert.

Hier ist ein verkürztes Schema:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Dies führt zu folgendem: Die UM6K1Ns haben eine sehr kleine Gate-Kapazität, 13 pF, und die DMHC3025LSDs sind wesentlich größer, 5,4 nC. Der Mikrocontroller, den ich verwenden möchte, der PIC32MZ2048EFM144 , hat einen maximalen Versorgungsstrom von 150 mA und eine Pin-Grenze von 15-33 mA (S. 611 des Datenblatts). Jetzt weiß ich, dass die Gate-Ladung das Produkt aus Gate-Strom und Übergangszeit ist, aber ich weiß nicht, was in diesem Fall passieren würde, da ich nicht weiß, wie der uC Strom liefert. Ich vermute, dass jeder FET versuchen würde, das maximal zulässige zu ziehen und den Mikrocontroller zu überlasten, weil es 84 davon gibt. Was ich hoffen würde, wäre, dass der uC die 150 mA verteilen würde und sie alle langsamer übergehen würden.

Was kann ich in diesem Fall erwarten?

Wenn dies den Mikrocontroller überlastet, was kann ich tun, um das zu umgehen? Ist die Verkettung von Schieberegistern meine einzige Option?

Wie viele dieser 84 Ausgänge werden Sie gleichzeitig schalten? Wenn Sie es in der Software auf (sagen wir) 8 gleichzeitig beschränken können, kann Ihr aktueller Butget pro Pin viel größer sein - z. B. können Sie in Nils 'Antwort 300R anstelle von 3K verwenden. Dann ist RC < 2 uS, sodass natürliche Softwareverzögerungen wahrscheinlich einen Überstrom verhindern (+ ein paar NOPs, wenn Sie vorsichtig sind), ohne die Anzeige sichtbar zu beeinträchtigen.

Antworten (1)

Ich würde nicht darauf vertrauen, dass der Mikrocontroller den Strom für Sie verteilt. Wenn Sie zu viel Strom ziehen, überschreiten Sie die maximale Nennleistung, und dies kann den Chip durchbrennen.

Wie wäre es jedoch mit dem Hinzufügen eines Vorwiderstands zwischen jedem GPIO-Pin und jedem FET-Gate?

Sie haben ein Budget von etwa 1,78 mA pro Pin (150 mA / 84 Pins). Bei einer Versorgungsspannung von 5V ergibt das einen Widerstand von 2,8 kOhm. 3,1k wäre der nächsthöhere Standardwert. Sie wollen auf Nummer sicher gehen, oder?

Bei 3,3V sind es 1,8k und der nächsthöhere Standardwert wäre 2,2k.

Dadurch wird der kurze Einschaltstrom begrenzt, selbst wenn alle Fets gleichzeitig schalten. Der Nachteil ist eine leichte Verzögerung, da der Vorwiderstand und die Gate-Kapazität ein Tiefpassfilter sind. Ich würde erwarten, dass dies für Ihre Anwendung vernachlässigbar ist, da das Umklappen des mechanischen Punkts wahrscheinlich um mehrere Größenordnungen langsamer ist als die elektrische Verzögerung.

Wie schnell müssen Sie die Punkte auf dem Display umdrehen?
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