Ich habe versucht, eine Schaltung zum Schalten einer großen 7-Segment-LED-Anzeige ( LDS-CD16RI ) mit einem Paar MOSFETs wie folgt zu erstellen :
simulieren Sie diese Schaltung - Schaltplan erstellt mit CircuitLab
Hier versuche ich, ein 3,3-V-Logiksignal (dargestellt als eingekreiste 1) zu verwenden, um die 24-V-Spannung zu schalten, um die LEDs anzusteuern. Diese Schaltung wird für jedes der Segmente der Anzeige wiederholt.
Die typische Durchlassspannung jeder der LEDs (die in jedem Segment der Anzeige in Reihe geschaltet sind) beträgt 6,8 V, und ihr maximaler Dauerdurchlassstrom beträgt 20 mA. Daher habe ich einen Strom von 10 mA durch die LEDs angestrebt. Da meine Versorgungsspannung nur 24 V beträgt, wollte ich tatsächlich etwa 5,75 V über die LEDs abfallen lassen, um etwas Spielraum für die an M2 und R2 abfallende Spannung zu haben.
Den Wert für den Strombegrenzungswiderstand R2 bei 100 Ω habe ich mit
Vor dem Aufbau dieser Schaltung habe ich die Verlustleistung von R2 wie folgt berechnet:
0,01 W schienen sicher unter dem 0,25 W-Grenzwert der von mir verwendeten Durchgangswiderstände zu liegen, und so fuhr ich mit dem Aufbau und dem Testen dieser Schaltung fort.
Um es kurz zu machen: R2 brannte kurz nachdem ein Segment beleuchtet wurde. Dies trat für jede der separaten Instanzen dieser Schaltung auf, die die verschiedenen Anzeigesegmente ansteuerte, was darauf hindeutete, dass es sich eher um einen Entwurfsfehler als um einen Einzelkomponentenfehler handelte.
Nach meinen Berechnungen und weiteren Analysen kann ich noch nicht verstehen, warum dies geschehen ist. Um meine Arbeit zu überprüfen, konstruierte ich die Schaltung in einem Simulator neu, der vorschlug, dass die Leistung von R2 tatsächlich 6,84 mW betragen würde. Dies ist ein Ergebnis, das ich nicht erklären kann, aber auf jeden Fall eines, das kleiner ist als das, was ich oben berechnet hatte.
Ich erwarte, dass ich irgendwo in meinen Berechnungen oder Annahmen einen Fehler gemacht habe, aber ich konnte ihn nicht finden. Angenommen, das Problem ist, dass der Widerstand tatsächlich zu viel Leistung abgibt. Kann meine Schaltung so eingestellt werden, dass dies behoben wird? Ist R2 hier ein roter Hering und besteht das Problem an anderer Stelle in meinem Stromkreis? Ist mein Ansatz selbst fehlerhaft?
quelle
Antworten:
6,8 Volt scheinen für eine einzelne LED furchtbar hoch zu sein. Sind Sie sicher, dass 6.8 nicht die Nummer für alle vier LEDs ist? Das würde 1,7 Volt pro LED ergeben, was für eine rote LED sinnvoller ist. Und das würde bedeuten, dass Sie derzeit 172 Milliampere oder fast 3 Watt durch Ihren Widerstand drücken.
In diesem Fall sollten Sie die Stromversorgung auf weniger als 20 Volt (möglicherweise 12 Volt) absenken, um zu verhindern, dass das Gate Ihres MosFET (M2) zerstört wird.
quelle
Ich sehe dein Problem. Ihre Schaltung zeigt, wie Sie ein einzelnes LED-Segment ansteuern. (Ich nehme an, Sie haben dann 7 dieser Schaltkreise, einen für jedes Segment.) Das Datenblatt zeigt 4 LEDs in Reihe, die das Segment abdecken.
Wenn Sie einen Fehler gemacht haben, wird davon ausgegangen, dass pro LED ein Spannungsabfall von 6,8 V vorwärts vorliegt. Es gibt keine solche rote LED. In der Regel beträgt der Spannungsabfall in Vorwärtsrichtung bei einer roten LED 1,6 bis 1,8 V, was für die betreffende Physik charakteristisch ist, sodass kaum Variationsmöglichkeiten bestehen. Dies sagt mir, dass Sie einen Durchlassspannungsabfall von 6,8 V für alle vier LEDs in diesem Segment in Reihe haben .
Bei einem Spannungsabfall von 6,8 V und einer 24-V-Versorgung fallen am 100R 17,2 V ab. Wie Mark sagt, führt dies zu einer Verlustleistung von 172 mA und 2,96 W am Widerstand. Nicht gesund für einen 0,25 W Widerstand.
Tatsächlich haben Sie Glück, dass der 0,25-W-Widerstand unter diesen Bedingungen im Grunde genommen zu einer Sicherung wird und fast sofort durchbrennt. Wenn dies nicht der Fall wäre, würde die Ausgabe von 172 mA ziemlich schnell zum Erliegen kommen, und eine große 7-Segment-Anzeige ist ein gutes Stück teurer als ein Widerstand. Wenn Sie einen Widerstand mit höherer Leistung verwendet hätten, würden Sie sich fragen, warum das Display tatsächlich kurz sehr hell blinkt und dann für immer schwarz wird.
quelle
Du hast es falsch verstanden.
Die im Datenblatt angegebene Durchlassspannung gilt für eine Reihe von LEDs , nicht für einzelne LEDs .
Somit ist Spannungsabfall über LEDs
6.8V
und nicht6.8V * 4
oder5.xV *4
Also hat Widerstand damit zu tun
17.2V
und nicht0..2V
.Somit wird der Strom
.17A
und die Leistung abgeführt~4W
.quelle
Abhängig von der Nennleistung (Innenwiderstand) und der Farbe der LED (Vf) muss der 100-Ohm-Widerstand die gesamte zusätzliche Spannung von 24 - 4xVf -4Ir ... Vf ~ 3V für Weiß und 2V für andere Farben aushalten. Die meisten LEDs haben einen hohen Widerstand, mit Ausnahme von Power-LEDs wie die von Cree. Wenn der Widerstand 12 V hält, beträgt die Leistung ~ v2 / r 1,5 W Watt. Fügen Sie weitere LED-Reihen hinzu.
quelle