Ile wynosi bezpieczny prąd dla czterech wyswietlaczy LED w zegarze multipleksowym?

Fri Sep 03, 2010 4:18 pm   

Czesc.
Doradzcie, jaki bezpieczny prąd dobrac do wyswietlacza LED który
bedzie pracował multipleksowo. Sa 4 sztuki, po prostu wyswietlacz LED
do zegara. Podane mam tylko ze prąd ciagły to 20mA, a nie chcałbym mu
skracać zywotnosci zbyt duzym pradem.

Fri Sep 03, 2010 4:18 pm   

slawek7 wrote:


Większość ma max prąd 5-10 razy większy niż ciągły. Oczywiście średni prąd
nie może przekraczać ciągłego. Jak masz multipleksowanie 4x z wypełnieniem
25% to nie możesz przekroczyć 80mA. Lepiej poniżej.

Waldek

Fri Sep 03, 2010 4:18 pm   

slawek7 wrote:


Wyświetlacze są LEDami, a LEDy można właśnie tak sterować, by całka prądu
nie przekraczała Imax. Najlepiej dać trochę marginesu bezpieczeństwa.
Maksymalny prąd zależy od wyświetlacza. Sprawdzałem dla siemensowskich, tam
jest 150mA dla Icont = 20mA.

Waldek

Fri Sep 03, 2010 5:35 pm   

A można gdzieś znaleźć dokładniejsze informacje o prądach wyświetlacza
przy sterowaniu multipleksowym? czy to na tzw. czuja?

Sun Sep 05, 2010 7:17 pm   

A wisz gdzie mozna o tym poczytać?
Dośc długo szukałem (aż w końcu przestałem) informacji o tym jaka jest
zasada sterowania zwykłymi diodami LED. Zawsze mówi sie o tym że dioda
wymaga prądu a nie napięcia, lecz jest zero informacji dlaczego?
Możesz mi podać lub opisać dlaczego tak się steruje diodą, co wpływa
na to że tak LEDem trzeba sterować i jakie są konsekwencje tego?

Sun Sep 05, 2010 9:39 pm   

W dniu 2010-09-05 19:17 slawek7 napisał(a):


Pokrótce opisuje zjawiska fizyczne zachodzące w diodach świecących
chociażby Wikipedia:
http://en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode

Natomiast dogłębnie tajniki rekombinacji promienistej poznasz czytając
np. książkę "Light-emitting diodes" E. Fred Schuberta:
http://search.barnesandnoble.com/Light-Emitting-Diodes/E-Fred-Schubert/e/9780521865388/?itm=2

Duże kawałki tej książki zeskanował oczywiście Google i można poczytać w
sieci.

--
Adam Dybkowski
http://dybkowski.net/

Uwaga: przed wysłaniem do mnie maila usuń cyfry z adresu.

Mon Sep 06, 2010 10:27 am   

Użytkownik "slawek7" <sholojda@wp.pl> napisał w wiadomości
news:80df4795-1e0b-47aa-a174-fafc193ced11@j18g2000yqd.googlegroups.com...

wymaga prądu a nie napięcia, lecz jest zero informacji dlaczego?

To wynika z nieliniowej charakterystyki prądowo-napięciowej.
W dwu pierwszych kartach katalogowych LEDów które znalazłem nie było wykresu
na którym byłoby widać rozrzuty charakterystyk dlatego rzuć okiem na kartę
zwykłej najprostszej diody (charakterystyki są wystarczająco podobne, aby
pokazać problem):
http://www.onsemi.com/pub_link/Collateral/1N4001-D.PDF
Na rysunku 1 są charakterystyki prądowo/napięciowe dla różnych temperatur.
Załóżmy, że taką diodę zasilimy napięciem 0.8V - zależnie od temperatury
popłynie przez nią prąd 0.1A przy 25 st.C, albo 1A przy 150 st.C. Nie ma
wykresu dla mniejszych temperatur, ale można się domyślić gdzie on będzie.
Rozrzuty charakterystyk między poszczególnymi elementami mają też podobny
charakter jak rozrzuty spowodowane temperaturą.
Sterowanie napięciowe daje bardzo duży rozrzut prądu, a jasność (dla LEDów)
jest mniej więcej proporcjonalna do prądu.
Gdyby przyjąć, że temperatura jest stała i wszystkie diody mają dokładnie
taką samą charakterystykę to nadal jest pewien problem. Jeśli dokładność
ustalenia prądu naszego źródła prądowego będzie 5% to zmiana jasności też
będzie 5%, ale przy sterowaniu napięciowym odchyłka napięcia o 5% spowoduje
zmianę prądu (0.8V +5% = 0.84V) od około 0.1A do około 0.3A - a więc wzrost
o 200%.
Podsumowując: jeśli komuś nie przeszkadzają różnice jasności LEDów liczone w
setkach % i ewentualne awarie spowodowane przekroczeniem dopuszczalnego
prądu to nic nie stoi na przeszkodzie, aby sterować je napięciowo.
P.G.

Tue Sep 07, 2010 11:39 am   

Użytkownik "slawek7" <sholojda@wp.pl> napisał w wiadomości
news:7d85a7ac-bc56-45c5-b77c-1a3fb69be23b@26g2000yqv.googlegroups.com...

Wzrost temperatury pod wpływem prądu, czy sama wartość prądu.

Przypuszczam, że w odpowiednich warunkach albo jedno albo drugie.


przypadek, prąd impulsowy, którego wartośc średnia jest też 20mA ale
róznica taka że w impulsie ma on 100mA oraz wypełnienie 20%.
Co jest dla diody gorsze? I dlaczego?

Wiadomo, że DC mieści się w parametrach więc OK, a przy impulsowym będą
pewne wahania temperatury więc jest gorzej.
Jeśli impulsy odpowiednio często (nie widać mrugania) to wahania minimalne -
praktycznie nie mające wpływu na diodę.



Tu wystarczy chwilę pomyśleć, aby sobie samemu odpowiedzieć - 1 dzień 100mA
i 4 dni 0mA - średnio 20mA.

W niektórych kartach katalogowych (elementów większej mocy) są tego typu
dane. Na przykład:
http://www.vishay.com/docs/88711/s1.pdf
Rysunek 6 - wymaga pomyślenia, aby zrozumieć co z tego wynika.
Czasem są wykresy podające całą rodzinę ch-k w zależności od długości
impulsu i wypełnienia.

Dla LEDów czasem podają wykres jasności w funkcji prądu. Czasem jasność
rośnie tylko do pewnego prądu, potem jest stała.
Jeśli rośnie na przykład do 100mA to sterowanie 100mA z wypełnieniem 1/5 da
mniej więcej taki efekt jak DC 20mA, ale sterowanie 200mA i 1/10 da taki
efekt jasności jak 10mA. Jak w takim przypadku trzeba 1/10 to lepiej dać
100mA - efekt taki sam, a zużycie diody mniejsze.
Wydaje mi się, że widziałem kiedyś taki wykres rosnący tylko do 15mA.
Sterowanie takiej diody impulsami ponad 15mA mija się z celem.
P.G.

Tue Sep 07, 2010 12:16 pm   

Dziękuję za wyjasnienie.
Powiedz mi jeszcze co tak na prawde niszczy diodę?
Wzrost temperatury pod wpływem prądu, czy sama wartość prądu.
Przykład tak jak w wyświwetlaczu sterowanym multipleksowo.
Przepuszczamy przez segment prąd powiedzmy 20mA - ciągły oraz drugi
przypadek, prąd impulsowy, którego wartośc średnia jest też 20mA ale
róznica taka że w impulsie ma on 100mA oraz wypełnienie 20%.
Co jest dla diody gorsze? I dlaczego? Czy jest też jakaś
częstotliwość, czy może byc dowolna i nie wpływa to na jej życie?

Tue Sep 07, 2010 12:17 pm   

Dziękuję za wyjasnienie.
Powiedz mi jeszcze co tak na prawde niszczy diodę?
Wzrost temperatury pod wpływem prądu, czy sama wartość prądu.
Przykład tak jak w wyświwetlaczu sterowanym multipleksowo.
Przepuszczamy przez segment prąd powiedzmy 20mA - ciągły oraz drugi
przypadek, prąd impulsowy, którego wartośc średnia jest też 20mA ale
róznica taka że w impulsie ma on 100mA oraz wypełnienie 20%.
Co jest dla diody gorsze? I dlaczego? Czy jest też jakaś
częstotliwość, czy może byc dowolna i nie wpływa to na jej życie?

Tue Sep 07, 2010 1:29 pm   

W dniu 07.09.2010 13:39, Piotr Gałka pisze:



rośnie z napięciem).

--
Pozdrawiam
Michoo

Tue Sep 07, 2010 1:58 pm   

Użytkownik "Michoo" <michoo_news@vp.pl> napisał w wiadomości
news:i65el2$qq3$1@news.onet.pl...

A przy odpowiednio dużym prądzie spada krytycznie ;-)


Celem było przekazanie idei, a nie szczegółów.
P.G.

Tue Sep 07, 2010 4:11 pm   

On 7 Wrz, 12:16, slawek7 <sholo...@wp.pl> wrote:

Tez mnie ten problem kiedys interesowal.
I wyszlo mi ze raczej temperatura.

Tyle ze problem nie jest oczywisty.
Struktura: ten maly kawalek polprzewodnika do ktorego sa przylaczone
druciki. (troche barbazynsko wyjasnione ale zgrubsza poprawnie)

Wyglada to tak ze nagrzewa sie cieniutka warstewka struktury pn i to
tak naprawde o jej temperature i mozliwosc odtransportowania stamtad
ciepla chodzi.
A ze diody sa robione z roznych materialow i na roznych podstawkach (o
luminoforach nie wspominajac) to tak naprawde roznie moze byc.

W praktyce takie skalowanie ze 20mA DC=100mA AC (wypelnienie 1/5) jest
ok w "normalnych granicach" czyli kiedy cieplo z struktury ma
mozliwosc byc odtransportowane tak aby struktura sie nie nagrzala za
bardzo (ta cienka warstewka moze sie nagrzac do jakichs 150-200st C).
Im blizej tej temperatury tym krotsze jej zycie.
Oczywiscie w momencie kiedy tam jest tak cieplo sama obudowa diody
moze byc prawie zupelnie zimna.

Czemu cieplo jest szkodliwe dla struktury?
Bo po pierwsze, w wyzszej temperaturze zaczyna sie ona domieszkowac
tym co ja otacza a to niszczy jej wlasnosci pn i mozliwosc swiecenia.
Bo po drugie zaczynaja sie pojawiac naprezenia ktore nie koniecznie
musza byc kompensowane obudowa i struktura sie albo odksztalca albo
peka.
Bo po trzecie, otaczajaca strukture obudowa tez sie napreza i moze
uszkodzic strukture.

W rezultacie diody nie wysilone (te z ksiazek z lat 80 tych) mialy
trwalosc rzedu 300kh lub nawet wiecej.
Ale swiecily slabo i byly malo sprawne.
A wspolczesne diody w ktorych moc tracona jest wieksza grzeja sie
dosyc mocno i relatywnie szybciej sie zuzywaja i zawodza. Bo i grzeja
sie dosyc mocno.

I podsumowujac:
Sa dwa rodzaje smierci diody (no, moze jest ich wiecej ale tu chodzi o
takie dwa):
smierc ze starosci - kiedy dioda swieci w warunkach nominalnych i tak
naprawde dochodzi do dyfuzji obudowy do struktury. Proces dlugi i
stopniowy.
Smierc z naprezen - kiedy dioda umiera z powodu tego ze nagrzala sie
za bardzo i struktura sie odspoila od doprowadzen lub/i od obudowy.

To tyle. Jestem amator ale sadze ze przedstawilem sprawe dosyc
wiernie.

--
Lukasz Sczygiel

Tue Sep 07, 2010 6:03 pm   

Dobe bo dzięki Wam rozumiem. A macie jakąś literature na ten temat?
I jeszcze jako wniosek:
czy ważny jest średni prąd czy temperatura złącza? czy to działa ja
regulacja np w kuchence mikrofalowej: pełna moc, a czas pracy
proporcjonalny do oddanej mocy?

Tue Sep 07, 2010 7:09 pm   

W dniu 2010-09-07 13:39 Piotr Gałka napisał(a):


Co ciekawe, dla niektórych typów diod świecących kolor świecenia zmienia
się w zależności od płynącego prądu. Sam się kilka[naście?] lat temu
bawiłem takimi zielonymi LEDami z dużą przezroczystą obudową (fi 10mm
zapewne), które po potraktowaniu większym prądem świeciły na żółto a
jeszcze większym na czerwonawo. Powyżej już przestawały świecić na amen.

--
Adam Dybkowski
http://dybkowski.net/

Uwaga: przed wysłaniem do mnie maila usuń cyfry z adresu.