LED-Treiber mit höherem Strom für dauerhafte Sichtanzeige

Projektbedarf

Wir brauchen einen kostengünstigen LED-Treiber-IC, der:

  • Kann mindestens 15 mA/LED liefern oder senken
  • Hat eine SPI-ähnliche Schnittstelle (nicht I 2 C)
  • Hat einen separaten Verriegelungsstift
  • Hat mindestens 256 Graustufenintensitäten
  • Vorzugsweise mindestens 8 Kanäle/Chip

Kann jemand einige Geräte empfehlen, die in Betracht gezogen werden sollten? Ich denke, Multiplex-/Charlieplex-Geräte werden für dieses Projekt nicht funktionieren, aber ich bin offen für gegensätzliche Standpunkte.

Warum das Projekt das braucht

Wir möchten 120 RGB-LEDs (insgesamt 320 Kanäle) in einer Persistence-of-Vision-Anzeige ansteuern. Die Beschaffenheit dieses Geräts (Fahrradspeichenmontage) bedeutet, dass wir in der Lage sein müssen, eine vollständige „Spalte“ von Pixeln (einen Radius) zu laden, um die „horizontale“ Auflösung (entlang des Radumfangs) von 10 mm/virtuelles Pixel zu erhalten 0,746 ms. Die Latch-Leitung soll sicherstellen, dass die gesamte Spalte auf einmal eingeschaltet wird und nicht eine nach der anderen. 1 MHz I 2 C ist langsamer als SPI: Mit ATmega-Chips, die mit 20 MHz laufen, kann das SPI-Subsystem 24 16-Kanal-Treiber in ungefähr der erforderlichen Zeit (bei 12 Bit/Kanal) laden. ich 2C bei 1 MHz und 8/Bit/Kanal (kein Overhead) kann 320 Kanäle in 2,56 ms oder mehr als der dreifachen Zeit programmieren. Angesichts der Architektur des Systems würden wir es wirklich vorziehen, bei einem Single-Core-Prozessor zu bleiben, um die Steuerung und Kommunikation zu vereinfachen.

Vorherige Arbeit

TLC5940 Wir haben den TLC5940 (der bei Ebay in Mengen für etwa 1 $/Stück zu haben ist) zeitlich erfolgreich eingesetzt. Diese Treiber können offiziell bis zu 120 mA/Chip aufnehmen, also 7,5 mA/Kanal (8 mA, wenn nur 15 Kanäle verwendet werden). Wir erwägen, den TLC5940 zu übersteuern, um 15 mA/Kanal (225 mA/Chip-Spitze) zu erreichen, dies erscheint jedoch unsicher. Ist es? Gibt es Möglichkeiten, den LED-Treiber sicherer zu überlasten? Der TLC5940 kann einen thermischen Fehler an einem seiner Pins signalisieren. Das Projekt soll in Umgebungen mit hoher Luftgeschwindigkeit eingesetzt werden: Wärmeableitung dürfte kein Problem sein.

75HC595 Wir haben auch versucht, dafür das Schieberegister 74HC595 zu verwenden. Dies hat zwei Probleme. Einer ist, dass der 74HC595 nur 8,75 mA/Kanal liefern kann, wenn alle Kanäle eins sind. Der zweite ist, dass wir bei Verwendung eines PWM-LED-Treibers 0,746 mS/Update erhalten müssen, da jedes horizontale „Pixel“ 0,75 mS dauert. Manuelles PWMing bedeutet, dass wir für N lineare Graustufen jedes Schieberegister N -mal / 0,75 ms aktualisieren müssten , was schnell unhandlich wird, wenn Sie feststellen, dass Helligkeit exponentiell wahrgenommen wird.

Wie stehen Sie heutzutage mit flüssigem Stickstoff? ;-)
Link scheint nicht zu funktionieren
Ist das eine Einkaufsfrage ?
FPGAs haben viele kräftige IO-Treiber ...
Angesichts der Programmierbarkeit/Korrektur dieser Teile könnten Sie möglicherweise einfach externe PNP- oder NPN-Transistoren für eine gewisse Stromverstärkung aufhängen und dann die Verstärkungsunterschiede mit den LUTS korrigieren.
@RedGrittyBrick. Vielleicht? Ich dachte, die Teileauswahl sei faires Spiel. Wenn ich frage: "Was soll ich verwenden, um eine Waschmaschine von einem Arduino aus einzuschalten", gibt es eine Möglichkeit, dies auch als Einkaufsfrage zu interpretieren, oder?
Ich vermute, der wahre Grund, warum Sie einen LED-Treiber verwenden möchten (im Gegensatz zu einem Schieberegister), ist, dass er die PWM-Kanäle für Sie generieren kann, sodass Ihr Controller mehr Zeit hat, darüber nachzudenken, welche LEDs eingeschaltet werden sollen, welche Farben, und wann...
@KurtE.Clothier Hinweis zum Schieberegister hinzugefügt. Sie haben Recht, Herr.
@rawbrawb: Ja, bei Verwendung von TLC5940 müssten die Transistoren PNPs sein. Willst du das als Antwort aufschreiben?

Antworten (1)

Es scheint, dass das Lesen des Datenblatts, wonach TLC5940 nur 120 mA / Chip sinken kann, falsch ist:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Vielmehr scheint die korrekte Lesart des „ ICH Ö Ausgangsstrom (dc)“ auf Seite 2 des Datenblatts ist der maximale Strom pro Kanal , was auch die Interpretation ist, zu der die Sparkfun-Diskussion zu diesem Treiber gelangt ist . Die Mehrdeutigkeit der Formulierung Ausgangsstrom (dc) wird zugunsten von per aufgelöst Kanalauslesung durch:

  • Die Tatsache, dass diese Treiber Stromspiegel verwenden, die bei ausreichendem (Spannungs-)Headroom (siehe Abbildung 5 des Datenblatts) nicht mehr als das sind, verbrauchen nicht sehr viel Strom.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Um den obigen Punkt zu verdeutlichen: Im obigen Schema ist die Spannung, die der TLC5940 sieht, dh LED Vcc (bzw v C C L E D aber über einer bestimmten Schwelle liegen, nennen Sie diese Schwelle v H E A D R Ö Ö M / T L C 5940 , was ungefähr 1,25 V für ist ICH Ö u t P u t 120 mA und ist 0,35 V oder so für ICH Ö u t P u t 20mA. Beliebige Spannung bei v Ö U T / T L C 5940 über v H E A D R Ö Ö M / T L C 5940 muss vom Gerät als Wärme abgeführt werden. Für den maximal möglichen Strom im TLC5940 möchten Sie passen v C C L E D zu v f Ö r w A r d dieser LED, so dass der TLC5940-IC die minimal erforderliche Leistung abführt, da die Verlustleistung ein begrenzender Faktor dafür ist, wie viel Strom das Gerät an jedem Kanal aufnehmen kann.

(und zurück zur Liste)

  • Dass sich bei empfohlenen Betriebsbedingungen der Maximalstrom explizit auf Kanäle bezieht:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

  • Gemäß der Verlustleistungsberechnung, vorausgesetzt d P W M von 100 %, VCC=5,0 V, Versorgungsstrom von 60 mA, v Ö U T von 1,0 V (Testbedingungen), Punktkorrektur von 1, kommen wir zu 5,0 V * 0,06 A + 1,0 V * 0,06 A * 1 * 1 * 16 Kanälen, wir erhalten 1,26 W Verlustleistung des Geräts. Das PDIP-Paket ist für mindestens 2,5 W bei 25 °C ausgelegt.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

LED-Treiber mit höherem Strom für dauerhafte Sichtanzeige
AntwortenHierDatenschutz-Bestimmungen1y, 0v