LED PWM dimmen, condensator waarde

[OnTracK]

Kan iemand me helpen hoe ik de waarde van een condensator moet berekenen. In principe denk ik dat ik de theorie snap, maar ik weet niet welke waarden ik moet kiezen om mee te rekenen. Maar extra uitleg waarom ik bepaalde keuzes zou maken of wat ik mis zou mooi zijn.

Praktijk: Ik wil LEDs PWM dimmen. Ik wil de condensator niet gebruiken om het voltage te middelen. Ik wil de condensator wel gebruiken om de voeding niet te hard te hoeven werken voor het hele tijd aan/uit schakelen van LEDs.

Om even wat concrete nummers te noemen. Maximaal 16 LED's tegelijk (2x 7-segment displays, common cathode, datasheet) op één condensator (vanwege de ruimte). ieder LED segment is 2V 10mA p/s. constant current 16kanaals LED driver voor sinking (datasheet zegt hier volgens mij niks specifieks over). Ik wil PWM schakelen d.m.v. de O̅E̅ pin. De voeding nog niet gekozen, maar verwacht 3.3V 500mA ofzo. verwacht PWM op 1KHz met instelbare duty-cycle.

Algemeen plan, Typical application diagram uitgebreid:


Ik vermoed dat ik moet "kiezen" wat mijn maximale spanningsdip ik voor de voeding acceptabel vind. Maar wat is daar een redelijke waarde om mee te werken? Andere dingen waar ik aan moet denken?

[ Voor 5% gewijzigd door OnTracK op 15-09-2021 14:03 ]

[Looney11]

Je wilt middels PWM dimmen terwijl de chip tussen R-EXT en GND een waarde verwacht waarmee de output-current gelimiteerd wordt? Een potmeter er tussen misschien?

OE heeft een interne pull-up, wellicht beïnvloed dit je dimgedrag.

De condensator dient alleen als buffer voor je 3.3VDC, naarmate je dim instelling zal deze steeds sneller of minder snel leeglopen over de LEDs als je 3.3 voeding inkakt. Als je 'm nu klein maakt, zal deze als ontstoorcondensator gaan werken.

Wellicht is bij problemen in je schakeling, het scheiden van de Vled en VDD een goede optie, staat ook zo in de datasheet.

[memphis]

Berekenen zal lastig worden want er zijn een hoop factoren om rekening mee te houden. Er is een soort van standaard regel dat ieder IC een eigen condensator van +/- 100nF moet hebben en dan ook zo dichtbij mogelijk geplaatst bij het IC. Die zorgen ervoor dat microdipjes op de voedingslijn geen problemen op het IC zullen hebben.
Daarnaast ken ik je hele schakeling niet maar als het een enkele prinje wordt met alleen dat IC zou ik er ook nog een elco aan toevoegen van zeg maar 22 tot 100uF, gewoon om eventuele rotzooi door een slechte voeding of lange voedingskabels op te vangen. Ga je op 1 print ook de microprocessor plaatsen zou ik ok verder op de print 1 of 2 kleine elco's extra weg zetten.

Ik heb gezien wat een schakeling aan ellende geeft als het niet goed voorzien is van condenstoren en het is een beetje natte vinger werk maar zeker niet overbodig.

[OnTracK]

Let op dat ik nog helemaal geen fysieke schakeling heb of onderdelen in huis.

Looney11 schreef op woensdag 15 september 2021 @ 15:03:
Je wilt middels PWM dimmen terwijl de chip tussen R-EXT en GND een waarde verwacht waarmee de output-current gelimiteerd wordt? Een potmeter er tussen misschien?

Ik had een fixed waarde weerstand bedacht als R-EXT idd. omdat ik via mijn microcontroller het dimmen wil controleren. Anders zou ik een microcontroller regelbare weerstand moeten plaatsen denk ik?

Wellicht is bij problemen in je schakeling, het scheiden van de Vled en VDD een goede optie, staat ook zo in de datasheet.

Thanks, waar lees je dat precies? Ik lees alleen dat je Vled eventueel een veel hogere spanning mag geven dan de VDD max operational voltage.

[ Voor 29% gewijzigd door OnTracK op 15-09-2021 15:25 ]

[OnTracK]

memphis schreef op woensdag 15 september 2021 @ 15:04:
Berekenen zal lastig worden want er zijn een hoop factoren om rekening mee te houden. Er is een soort van standaard regel dat ieder IC een eigen condensator van +/- 100nF moet hebben en dan ook zo dichtbij mogelijk geplaatst bij het IC. Die zorgen ervoor dat microdipjes op de voedingslijn geen problemen op het IC zullen hebben.
Daarnaast ken ik je hele schakeling niet maar als het een enkele prinje wordt met alleen dat IC zou ik er ook nog een elco aan toevoegen van zeg maar 22 tot 100uF, gewoon om eventuele rotzooi door een slechte voeding of lange voedingskabels op te vangen. Ga je op 1 print ook de microprocessor plaatsen zou ik ok verder op de print 1 of 2 kleine elco's extra weg zetten.

Ik heb gezien wat een schakeling aan ellende geeft als het niet goed voorzien is van condenstoren en het is een beetje natte vinger werk maar zeker niet overbodig.

100nF voor de chip had ik inderdaad al begrepen. Maar er is dus niet echt een exacte wetenschap tot condensator waardes voor de LEDs op de manier dat ik het wil gebruiken? Andere opmerkingen hoor ik ook graag natuurlijk.

[Tom-Z]

OnTracK schreef op woensdag 15 september 2021 @ 13:55:
Praktijk: Ik wil LEDs PWM dimmen. Ik wil de condensator niet gebruiken om het voltage te middelen. Ik wil de condensator wel gebruiken om de voeding niet te hard te hoeven werken voor het hele tijd aan/uit schakelen van LEDs.

Dit is een beetje rare "doelstelling". Wat betekent het dat een voeding "hard" moet "werken"? Doorgaans heeft een voeding al een flinke condensator op de output zitten. 1kHz is vanuit het oogpunt van de voeding (en vanuit het oogpunt van een gemiddelde condensator) echt slow-motion. Het is niet nodig om een condensator te gebruiken om te voorkomen dat de voeding te hard moet werken.

[OnTracK]

Voor zover ik het begrijp: Ik schakel natuurlijk niet geleidelijk in 1ms de LEDs van uit naar aan. Ik schakel in zeg 0.5µs 160mA van uit naar aan (en doe dat toevallig 1000x per seconde, maar dat lijkt inderdaad niet persé van belang). De voeding heeft bijvoorbeeld een snoer van 1 meter er aan. Jij zegt dat ik hier niks voor hoef te faciliteren?

[Looney11]

OnTracK schreef op woensdag 15 september 2021 @ 15:08:
Let op dat ik nog helemaal geen fysieke schakeling heb of onderdelen in huis.

[...]

Ik had een fixed waarde weerstand bedacht als R-EXT idd. omdat ik via mijn microcontroller het dimmen wil controleren. Anders zou ik een microcontroller regelbare weerstand moeten plaatsen denk ik?

[...]

Thanks, waar lees je dat precies? Ik lees alleen dat je Vled eventueel een veel hogere spanning mag geven dan de VDD max operational voltage.

Je zou de DS1669 of AD5171 kunnen overwegen om het display te dimmen middels een electronische potmeter.

[memphis]

OnTracK schreef op woensdag 15 september 2021 @ 15:30:
[...]

100nF voor de chip had ik inderdaad al begrepen. Maar er is dus niet echt een exacte wetenschap tot condensator waardes voor de LEDs op de manier dat ik het wil gebruiken? Andere opmerkingen hoor ik ook graag natuurlijk.

Zoals ik al aangaf is het een natte vinger werk waar deze stelregel zich al breed in bewezen heeft, er zijn zelfs IC voetjes met ingebouwde condensator. Ach, soms moet je er niet bij nadenken maar gewoon doen.

[Flake]

Volgens mij heb je die cap daar helemaal niet nodig joh. Ontkoppeling 100nF zo strak mogelijk naast VDD en gaan met die banaan, je draait op een PSU zo te zien en die hebben meer dan genoeg uitgangscapaciteit om dat soort kleine stroompjes te bufferen.

[ Voor 3% gewijzigd door Flake op 18-09-2021 09:55 ]

[LittleKiller]

Flake schreef op zaterdag 18 september 2021 @ 09:55:
Volgens mij heb je die cap daar helemaal niet nodig joh. Ontkoppeling 100nF zo strak mogelijk naast VDD en gaan met die banaan, je draait op een PSU zo te zien en die hebben meer dan genoeg uitgangscapaciteit om dat soort kleine stroompjes te bufferen.

Als je gaat pwm'en is dat wel degelijk aan te raden. je gaat door je hele PCB anders de schakelfrequentie van die LED terug zien.

Overigens zou ik inderdaad kiezen voor 100nF omdat het een beetje de standaard is. In principe wordt er vaak gekozen voor een 100nF omdat dat een beetje een goede balans geeft tussen ESR/ESL en capaciteit