logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
REKLAMA
REKLAMA
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

sekwencyjne zapalanie LEDów -problem z jasnością i mruganiem

Tomasz_O 14 Lip 2003 14:54 2958 15
REKLAMA
  • #1 288287
    Tomasz_O
    Poziom 11  
    Posty: 45
    Ocena: 7
    Witam,

    Mam taki prosty układzik:

    generator -> licznik 4 bitowy -> 16 kanałowy demultiplekser

    do każdego wyjścia demultipleksera podłączony jest tranzystor (BC 327-25) kluczujący a za nim kilka LEDów (w sumie ok 120)
    (jeżeli zbyt mało jasno mogę zrobić szkic)

    Chce uzyskać efekt ciągłego świecenia wszystkich Ledów,

    przy czestotliwości generatora 1khz było widać efekt mrugania i diody świeciły się wyraźnie ciemniej, zwiększenie czestotliwości (do ok 50 khz) nie przynioslo pożądanego rezultatu.

    Zastanawiam się czy dalsze zwiększanie częstotliwości ma sens przecież każda sekcja zapala się na 1/16 czasu i pewnie stąd to ciemniejsze świecenie.
    Podłączenie jednej z sekcji bezpośrednio do generatora (bez względu na częstotliwość) powodowało że jasność była jednak większa.

    Pytanie
    Jak w takim układzie uzyskać brak mrugania i prawidłową jasność?

    - mogę jeszcze zwiększyć częst do np. 1 Mhz, albo zmiejszyć wartośc rezystora obraniczającego prąd.(tylko jak długo wytrzymają wtedy diody)
    a może zastosować jakieś inne rozwiązanie?
    Tomek
  • REKLAMA
  • #2 288308
    Lukasz
    Poziom 27  
    Posty: 877
    Pomógł: 73
    Ocena: 44
    Witam
    Spróbuj dać jakieś kondensatory pomiędzy wyjścia demultiplexera a masę.Może to poprawi chociaż trochę efekt świecenia
  • #3 288338
    Tomasz_O
    Poziom 11  
    Posty: 45
    Ocena: 7
    Dzięki

    Ale do wyjścia demultipleksera? a nie lepiej do emitera tranzystora?

    I ma to byćjakiś dowolny kondensator czy może lepiej jakiś większy/miejszy

    Tomek
  • #4 288363
    elektryk
    Poziom 42  
    Posty: 11029
    Pomógł: 439
    Ocena: 241
    Żeby diody nie świeciły słabo musisz zwiększyć prąd diód. Teraz świecą z wypełnienieniem 1/16 czyli aby świeciły normalną jasnością prąd trzeba zwiększyć 16 razy (teoretycznie, spróbuj najpierw mniejsze wartości), tylko uważaj żeby przypadkiem generator się nie zatrzymał. Musisz znaleźć tylko parametry diody moc chwilowa maksymalna i sprawdzić czy w impulsie nie przekroczysz jej znacznie. Przy niewielkim wzroście prądu o moc wydzieloną się nie martw bo średnia za okres sygnału będzie mniejsza niż gdy świeciły światłem ciągłym.
  • REKLAMA
  • #5 288455
    Lukasz
    Poziom 27  
    Posty: 877
    Pomógł: 73
    Ocena: 44
    Co do tego kondensatora to wszystko zależy od częstotliwości generatora.Im wyższa tym mniejszy kondensator . Musiałbyś doświadczalnie go dobrać.
  • REKLAMA
  • #6 288538
    Mariusz Ch.
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 6181
    Pomógł: 866
    Ocena: 461
    Witam.

    Co do tych kondensatorów to mam mieszane uczucia. Zostanie wprowadzona dodatkowa pojemność, którą trzeba ładować . Przy wyświetlaniu multipleksowym, tak jak pisał kol. elektryk , zwiększenie jasności świecenia uzyskuje się poprzez zwiększanie pądu diody. Zawsze interesuje nas wartość średnia i 100mA przez 0.1s to jest dla diody to samo co 10mA przez 1s (w pierwszym przypadku trochę szybciej się starzeje).

    Dodatkowo trzeba zapewnić szybkie przełączanie klucza (duża stromość prądu) i lepiej stosować darlingtony z rezystorem bazowym obliczonym dla k=1.2 - 1.3 . K oznacza głębokość nasycenia czyli krotność pądu, przy którym tranzystor wchodzi w nasycenie.


    Pzdr.
  • REKLAMA
  • #7 289142
    Paweł.ko
    Spec Elektroakustyka
    Posty: 1704
    Pomógł: 118
    Ocena: 77
    Koledzy mają rację: należy podnieść prąd! Przy sekwencyjnym zapalaniu LED-ów moc oddawana na nie jest mocą chwilową.
  • #8 289187
    radocha
    Poziom 28  
    Posty: 1102
    Pomógł: 75
    Ocena: 32
    diody sterowane są - jak napisałeś - tranzystorami kluczującymi (a więc ukł WE). Wystarczy między bazę tranzystora a masę wpiąć kondensator-jak pisał Lukasz. Aby sterująca tranzystor kostka nie ocipiała od tej pojemności, trzeba wtrącić diodę i rezystor, np 500 ohm.Kondki ok 470 nF-stała czasowa będzie wystarczająca(zrobi się prostownik 1-opołówkowy z rezystancją szeregową).
  • #9 289839
    elektryk
    Poziom 42  
    Posty: 11029
    Pomógł: 439
    Ocena: 241
    Dołączenie kondensatora spowoduje że diody będą świeciły dłużej ale cała idea polegająca na tym że w danym momencie świeci tylko jeden łańcuch wali w łeb.
    BTW po co sterujesz je przemiennie przy dużej częstotliwości? przy małej widać efekt migania a przy dużej nie widze sensu.
  • #10 290153
    Tomasz_O
    Poziom 11  
    Posty: 45
    Ocena: 7
    Witam po przerwie

    Zgodnie z waszymi sugestiami zrobiłem kilka testów

    Podniesienie częstotliwości generatora do kilku Mhz (tyle ile udało się wyciągnąć z cmosowego 555) spowodowało że efekt mrugania przestał być zauważalny, ale jasność świecenia byla ciągle mała.

    wstawianie kontensatora w różne losowe miejsca nie pomogło, a nawet w jakimś przypadku spowodowało przyciemnienie.

    Co do zwiększania pradu to nie bardzo miałem go skąd wziąść układ jest zasilany napieciem 5V, przy 8 diodach w sekcji (każda po 20 mA) rezystor ograniczający już ma tylko 15 omów,

    próbowałem więc zasilać diody większym napięciem różnica w jasności była niewielka a powyżej 10 V tranzystor kluczujący, przestał kluczować, pewnie za duża moc, więc zastosowałem BC 640, działało nawet przy 12 V (niestety nie mam już większego zasilacza i nie wiem do ilu mogę podać)

    Próbowałem też zaoszczędzić na czasie przełączania, zmiejszanie Rb nawet pomagało, (czy Rb może by zerowy?)


    Caly czas nie jest to pożądana jasność, ale myśle że jeżeli jeszcze troche zwieksze prąd (przez np. podniesienie zasilania do 15 V) i tranzystor wytrzyma, to już tak chyba zostawie.



    A może jest jakiś inny sposób "jednoczesnego" zapalenia 120 diód z jakimś znośnym zużyciem prądu?


    pozdrawiam

    Tomek
  • #11 290255
    Mariusz Ch.
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 6181
    Pomógł: 866
    Ocena: 461
    Witam.

    Napisz dokładnie jak są połączone LEDy . Z twojego postu wnioskuję, że jest to połączenie równoległe ( bo 8 LED nie zasilisz inaczej z 5V). W takim układzie możesz mieć problemy z wprowadzeniem tranzystora w nasycenie. Prąd kolektora jest równy n razy 20 mA (tu 8 razy 20 = 160).

    Przy wyższym napięciu zasilania LED połącz je w szereg, przyjmując około 2V na diodę ( to zależy od koloru).


    Pzdr.
  • #12 290311
    elektryk
    Poziom 42  
    Posty: 11029
    Pomógł: 439
    Ocena: 241
    Tomasz_O napisał:
    A może jest jakiś inny sposób "jednoczesnego" zapalenia 120 diód z jakimś znośnym zużyciem prądu?
    Czy Ty chcesz zbudować perpetum mobile? Diody żeby jasno świeciły muszą dostać określoną ilość mocy albo dajesz prąd ciągły o małej wartości albo impulsowy o odpowiednio większej.
    A co do napięcia to przy 5V to chyba więcej niż 5 diód nie zasili się. A nie możesz podłączyć diód w sposób mieszany np szeregowy 3-5 zestawów diód połączonym równolegle. Albo zasilić z odpowiednio wyższego napięcia.
  • #13 290442
    Tomasz_O
    Poziom 11  
    Posty: 45
    Ocena: 7
    Diody mam polaczone rownolegle (zalaczam schemacik)


    Zostane przy rozwiazaniu 15 V do zasilania diod i jakies kilkuomowe Rb i Rc (mam nadzieje ze tranzystor BC 640 wytrzyma)

    dzieki wszyskim za sugestie i pomoc
    Załączniki:
    • sekwencyjne zapalanie LEDów -problem z jasnością i mruganiem schemacik.gif (3.21 KB) Musisz być zalogowany, aby pobrać ten załącznik.
  • #14 290500
    Mariusz Ch.
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 6181
    Pomógł: 866
    Ocena: 461
    Witam.

    Lepiej daj dwa stopnie NPN. Pierwsz będzie inwerterem , a drugi kluczem zwierającym do masy. Przy zasilaniu LED z 15V połącz je w dwie sekcje szeregowe 4 LED i obie połączone równolegle . Prąd kolektora będzie równy 2 razy prąd gałęzi szeregowej.

    W twoim układzie poziom "H" w najgorszym przypadku będzie równy nawet 2.4V ( typowo 3.4V) i tranzystor nie będzie zatkany.

    Jeszcze raz : przejdź na NPN.

    Pzdr.
  • #15 290601
    Tomasz_O
    Poziom 11  
    Posty: 45
    Ocena: 7
    Mariusz Ch. napisał:

    Lepiej daj dwa stopnie NPN. Pierwsz będzie inwerterem , a drugi kluczem zwierającym do masy.


    Moge sprobowac, ale zgodnie z tym co jest napisane poniżej, czy te dwa volty będą w stanie nasycić pierwszy tranzystor?


    Mariusz Ch. napisał:

    Przy zasilaniu LED z 15V połącz je w dwie sekcje szeregowe 4 LED i obie połączone równolegle . Prąd kolektora będzie równy 2 razy prąd gałęzi szeregowej.


    Mogę, ale co przez to zyskam z punktu widzenia jednej diody przecież nic się nie zmieni (prąd i napięcie będą miały takie same) ?



    Mariusz Ch. napisał:

    W twoim układzie poziom "H" w najgorszym przypadku będzie równy nawet 2.4V ( typowo 3.4V) i tranzystor nie będzie zatkany.


    Dla 12 V zatykał się i nasycał OK

    Tomek
  • #16 290934
    Mariusz Ch.
    VIP Zasłużony dla elektroda
    Posty: 6181
    Pomógł: 866
    Ocena: 461
    Witam.

    ad.1 Oczywiście. Obciążeniem pierwszego stopnia jest tylko minimalny prąd bazy klucza. To są tylko inwertery, których zadaniem jest zmiana poziomu, co w konsekwencji daje świecenie tylko jednej gałęzi LED w danej chwili.

    ad.2 Dla diody faktycznie nic się nie zmieni. Zmianę odczuje zasilacz. W takim połączeniu będą mniejsze straty mocy i mniejszy prąd obciążenia . Przy świeceniu jednej gałęzi masz 2 razy po 20mA = 40 (przykładowo) natomiast w twoim połączeniu trzeba 160 mA. Drugą zaletą jest znacznie łatwiejsze wchodzenie klucza w nasycenie. Przy założonej becie 50 prąd bazy klucza to tylko 0.8 mA a w twoim przypadku 3.2 mA.


    ad. 3 Powodem takiego zachowania układu jest wyjście '154 . Dzięki diodzie wyjście może być dołączane przez rezystor do napięcia wyższego od 5V ,ale wtedy wzrasta napięcie na kolektorze dolnego. Układ można traktować jako OC( ale do czasu :) )

Podsumowanie tematu

✨ Dyskusja dotyczy problemu sekwencyjnego zapalania około 120 diod LED sterowanych przez generator, licznik 4-bitowy i 16-kanałowy demultiplekser, gdzie każda sekcja jest kluczowana tranzystorem BC327-25. Przy częstotliwości 1 kHz widoczne jest migotanie i obniżona jasność LED-ów, a zwiększenie częstotliwości do 50 kHz nie rozwiązało problemu. Użytkownik rozważa dalsze zwiększanie częstotliwości do 1 MHz lub zmniejszenie rezystora ograniczającego prąd, ale obawia się trwałości elementów. W odpowiedziach sugerowano zastosowanie kondensatorów filtrujących między wyjściami demultipleksera a masą lub bazą tranzystora, jednak efekty były mieszane. Kluczową radą było zwiększenie prądu impulsowego LED-ów proporcjonalnie do współczynnika wypełnienia (1/16), co wymaga jednak uwzględnienia maksymalnej mocy chwilowej diod i możliwości tranzystorów. Zasugerowano także zmianę konfiguracji połączeń LED z równoległych na szeregowo-równoległe, aby umożliwić zasilanie wyższym napięciem (np. 15 V) i zmniejszyć prąd kolektora tranzystora. Wskazano na problemy z nasyceniem tranzystora przy dużym prądzie kolektora i proponowano zastosowanie stopnia pośredniego (inwertera NPN) przed kluczem, co poprawi sterowanie i zmniejszy straty mocy. Wskazano, że zmniejszanie rezystora bazy może pomóc w szybszym przełączaniu, ale całkowite jego wyeliminowanie jest wątpliwe. Ostatecznie zalecane jest zwiększenie prądu impulsowego LED-ów, odpowiednia konfiguracja połączeń diod i tranzystorów oraz optymalizacja sterowania, aby uzyskać efekt ciągłego, jasnego świecenia bez migotania.
Wygenerowane przez model językowy.
REKLAMA