16-Канальный Шим, Перегрев Tlc5940

[4eyes]

Задался целью сделать красивую подсветку дома для аквариума в качестве старта работы с микроконтроллерами. С регулировкой цвета, "режимом ночника", ИК-детектором движения и симпатичной сигнализацией светом о разных событиях (например, анимация с красным огоньком, если в течение дня крышка не открывалась, т.е. рыбок точно не кормили). Оставив за кадром вопросы о целесообразности трат на подобного рода игры с паяльником, прощу помощи в вопросе перегрева ШИМ-контроллера.

Никаких проблем с реализацией задуманного не вижу, прототип с датчиком движения, холла, термометром и одним маленьким отрезком RGB-ленты работал отлично до тех пор, пока я не нагрузил его светом "по-взрослому". А проблема вот в чем: несмотря на то, что один канал контроллера легко выдает 120 мА (а я от него хочу еще меньше: 80-100), общее тепловыделение не может быть больше 2-3 Вт. Именно этого факта я не учел. Для лучшего охлаждения планировал приклеить на термопасту алюминиевый профиль, но заметив сильный нагрев сел за спецификацию и калькулятор и насчитал, что у меня тепловыделение выходит порядка 15 Вт - никакая алюминиевая железка не спасет. Тесты с длинным куском ленты это показали - не успел я выпить чаю, как контроллер отключился для охлаждения.

P примерно = 12В х 0.08А х 15 каналов = 15 Вт. Приехали.

Если что, даташит тут: http://www.ti.com/li...ink/tlc5940.pdf

В связи с этим подумал повесить на выходы светодиодной ленты (с общим анодом) NPN-транзисторы в ключевом режиме, но впал в ступор от подключения с общим анодом:

1. Получается, мне надо подтягивать напряжение на базе транзистора к единице, а ШИМ-контроллером спускать его на 0, "переворачивая" при этом логику с ног на голову?

Сомневаюсь насчет надежности такого "запирания" NPN-транзистором, да и беглое гугление показало, что у кого-то из наших заморских коллег были проблемы с этим - ток недостаточно хорошо утекал мимо базы при полностью открытом ШИМе, и транзистор оставался слегка открытым.

2. Использовать PNP не получается, потому что у меня есть доступные напряжения +3, +5, +12, 0 - а PNP нужен -5. Я правильно понимаю?

3. Из институтского курса электроники помню про "логическое НЕ", инвертор, но не уверен, будет ли такая связка надежно работать?

<катод RGB-ленты> - <эмиттер>

. <база NPN> - <инвертор> - <подтяжка к +5> - <выход на землю через TLC5940>

. <коллектор> - <земля>

Заранее спасибо за терпение к моему низкому уровню образования в этой области, надеюсь на вашу помощь. Честно учусь

Изменено 14 февраля, 2013 пользователем 4eyes

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[Геннадий]

Связку двух транзисторов нужно p-n-p/n-p-n.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[IMXO]

инвертор CD4009 + транзисторный ключ n-p-n

или как сказал Геннадий: Связку двух транзисторов...

хотя вообще не понятно откуда цифры в 15Вт.....

в худшем случае падение напряжения открытого канала 1,5в , при нагрузке 100мА это 0,15Вт

даже если засветить все! СД суммарная мощность составит 2,4Вт....

откуда 15Вт?????

ЗЫ: вы просто их не умеете готовить....

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[sds]

Скажите, а в чем именно у Вас проблема с NPN?

5940 подтягивает выводы к нулю и такая схема нормально работает:

[4eyes]

хотя вообще не понятно откуда цифры в 15Вт.....

в худшем случае падение напряжения открытого канала 1,5в , при нагрузке 100мА это 0,15Вт

даже если засветить все! СД суммарная мощность составит 2,4Вт....

откуда 15Вт?????

Посыпаю голову пеплом, я посчитал не падение напряжения, а напряжение источника питания, только тогда странно, откуда такой сильный нагрев. Сегодня обязательно померяю все параметры, включая ток по пути из МК в ШИМ.

Что меня еще беспокоит - по пути из микроконтроллера в 5940 нет никаких резисторов, получается, он потребляет максимальный ток, который может подать на выход микроконтроллер?

Скажите, а в чем именно у Вас проблема с NPN?

5940 подтягивает выводы к нулю и такая схема нормально работает:

Меня смущает тот факт, что я буду использовать ШИМ прямо противоположно тому, как предполагали его использование разработчики: подавая 0 буду зажигать ленту на 100%. Боюсь, это может вызвать какие-то непредвиденные эффекты, а переделывать схему после распайки на макетке, тем более, если на ЛУТ решусь, ой как неохота.

* отправлено вдогонку: как минимум, делая RESET при включении питания до загрузки программы и инициализации контроллера, свет будет вспыхивать со всей своей яркостью. Мелочь, но будет вызывать ощущение кустарности. Особенно, если учесть, что после переподключения питания аквариума, вызванным чисткой фильтра (путает моя девушка иногда соседние вилки розеток и выдирает все), эта радость будет секунды 4 светить с открытой крышки аквариума на расстоянии 30-50 см прямо в лоб. Придется идти гулять, пока зайчики с глаз сойдут

В любом случае, всем спасибо, теперь есть далеко идущие планы на выходные, о результате обязательно отпишусь

Изменено 15 февраля, 2013 пользователем 4eyes

[sds]

подавая 0 буду зажигать ленту на 100%

если надолго подать, то будет

но фишка ведь в том, что здесь работает ШИМ

и учитывая скважность это уже будет не 100%, а меньше

при включении питания до загрузки программы и инициализации контроллера, свет будет вспыхивать со всей своей яркостью

а я в блоке инициализации все каналы нулями пробиваю сразу, дабы никто и не пытался зажигаться, а потом уже основной алгоритм начинает нужную работу

по пути из микроконтроллера в 5940 нет никаких резисторов, получается, он потребляет максимальный ток, который может подать на выход микроконтроллер

тут боюсь наврать немножко - пусть спецы поправляют

но он потреблять будет не столько, сколько в него попытаются впихнуть, а сколько ему надо

для примера: у нас есть блок питания 12В 1А, а лента 12В 0,5А (условно). Потребление будет 0,5, т.е. блок питания более мощный, чем требуется и это хорошо

умы схемотехники и электроники, поправьте

сам все пытаюсь эти вещи до конца осознать - понятного объяснения в книгах/инете не встретил пока

буду использовать ШИМ прямо противоположно тому, как предполагали его использование разработчики

отчего же?

вот схема с офф сайта:

документ на сайте можно поискать под именем "slva280.pdf"

[4eyes]

при включении питания до загрузки программы и инициализации контроллера, свет будет вспыхивать со всей своей яркостью

а я в блоке инициализации все каналы нулями пробиваю сразу, дабы никто и не пытался зажигаться, а потом уже основной алгоритм начинает нужную работу

Так нолик-то в предложенном варианте будет зажигать светодиоды! Поэтому если так - то действительно или через 2 транзистора попробую сделать, или через инвертор и транзистор. Но сначала - медитировать за мультиметром.

[IMXO]

А проблема вот в чем: несмотря на то, что один канал контроллера легко выдает 120 мА (а я от него хочу еще меньше: 80-100),

только тогда странно, откуда такой сильный нагрев

а вы случаем эти самые 80-100 мА не пытаетесь ограничивать токо задающими цепями драйвера? не надо этого делать....

[Геннадий]

вот схема с офф сайта:

Эта схема позволяет смещать нагрузку по выходам больше максимально-допустимого уровня 17В. Но проблему рассеивания мощности и уменьшения тока выходных каскадов не решает

[4eyes]

а вы случаем эти самые 80-100 мА не пытаетесь ограничивать токо задающими цепями драйвера? не надо этого делать....

Эти самые, резистором на 480 Ом. Почему не надо? Насколько я понял, этот резистор (между пином IREF и землей) как раз и ограничивает выходной ток. Картинка с графиком со спецификации прилагается.

SETTING MAXIMUM CHANNEL CURRENT

The maximum output current per channel is programmed by a single resistor, R(IREF), which is placed between

IREF pin and GND pin. The voltage on IREF is set by an internal band gap V(IREF) with a typical value of

1.24V. The maximum channel current is equivalent to the current flowing through R(IREF) multiplied by a factor of

31.5. (...) Figure 3 shows the maximum output current IO versus R(IREF).

Меня смутило, что в инструкциях, которые находятся по запросу "светодиодная лента TLC5940" люди делают подсветку монитора сзади с использованием R(IREF)=20 мА, но я почитал спецификацию и решил, что это из-за того, что кто-то нашел в интернете пример с 20 мА светодиодами, а потом бездумно скопировал оттуда схему не пересчитывая. Пробовал и сам задать ток 20 мА, но тогда лента предсказуемо тускнеет.

Изменено 17 февраля, 2013 пользователем 4eyes

[IMXO]

Эти самые, резистором на 480 Ом. Почему не надо? Насколько я понял, этот резистор (между пином IREF и землей) как раз и ограничивает выходной ток.

Как бы все элементарно.... ограничили ток = увеличили мощность рассеивания.

В СД ленте уже есть токоограничивающие цепи, предположим что при 12в питании лента через транзисторный ключ потребляет 100мА и на ключе при этом падает 1в (0,1Вт.), но если вводим ограничение тока скажем на уровне 80мА , то на ключе уже будет падать 2.4в(0,192Вт)

[sds]

вот схема с офф сайта:

Эта схема позволяет смещать нагрузку по выходам больше максимально-допустимого уровня 17В. Но проблему рассеивания мощности и уменьшения тока выходных каскадов не решает

Да, конечно.

Это я давал пояснения по работе с NPN. По указанной схеме все работает

при включении питания до загрузки программы и инициализации контроллера, свет будет вспыхивать со всей своей яркостью

а я в блоке инициализации все каналы нулями пробиваю сразу, дабы никто и не пытался зажигаться, а потом уже основной алгоритм начинает нужную работу

Так нолик-то в предложенном варианте будет зажигать светодиоды! Поэтому если так - то действительно или через 2 транзистора попробую сделать, или через инвертор и транзистор. Но сначала - медитировать за мультиметром.

Это смотря с какой стороны на этот нолик смотреть

Есть очень хорошее пошаговое описание работе с 5940 - "Demystifying-the-TLC5940.pdf". В ней есть готовая библиотека. Ей и пользуюсь с небольшими доработками под себя. Соответственно, в блоке инициализации поставлен TLC5940_SetAllGS(0) и все нормально

[Alex]

при включении питания до загрузки программы и инициализации контроллера, свет будет вспыхивать со всей своей яркостью

а я в блоке инициализации все каналы нулями пробиваю сразу, дабы никто и не пытался зажигаться, а потом уже основной алгоритм начинает нужную работу

Так нолик-то в предложенном варианте будет зажигать светодиоды! Поэтому если так - то действительно или через 2 транзистора попробую сделать, или через инвертор и транзистор. Но сначала - медитировать за мультиметром.

Это смотря с какой стороны на этот нолик смотреть

Есть очень хорошее пошаговое описание работе с 5940 - "Demystifying-the-TLC5940.pdf". В ней есть готовая библиотека. Ей и пользуюсь с небольшими доработками под себя. Соответственно, в блоке инициализации поставлен TLC5940_SetAllGS(0) и все нормально

sds, вот как сами считаете, красиво это всё смотрится ?

Неужели Вы настолько торопитесь, что нет времени поработать немного ручками и поудалять лишнее из цитаты?

[lera_1980]

Для сдвигового регистра TLC5940 как вариант можно использовать IRF7314 irf7314.png отпирается логическим нулём и нагрузку можно повесить (по даташиту) до 8А