Arduino Forum

International => Deutsch => Topic started by: marcusw on Jan 26, 2011, 03:01 pm

Title: tlc5940nt auf 12v
Post by: marcusw on Jan 26, 2011, 03:01 pm
Hallo im neuen Forum,

hab momentan ein bisschen Zeit und mich deshalb entschlossen mal wieder ein bisschen was mit dem Arduino zu basteln.

Ich hab momentan ein Verständnisproblem mit dem tlc5940nt. Ich möchte 12v RGB-LED-Strips (3 SMD-RGB-LED hintereinander, komplett mit Vorwiderständen für 12v, CA) an den TLC anschließen und über den Arduino steuern.

Der Anschluss vom TLC am Arduino stellt nicht das Problem dar, eher die Versorgungsspannung von 12V der Strips. Da der TLC Masse schaltet, hab ich Angst die Ausgänge zu schießen, wenn ich 12v ohne Transistor auf die Outs lege...Im Datenblatt steht zwar 4-17V, aber wie man den dann anschließt, ohne ihn zu rösten hab ich nicht gefudnen. Kann mir jemand sagen, ob das Probleme gibt, oder ab man problemlos loslegen kann. Würde es einfach ausprobieren, aber der TLC ist inzwischen so
verflucht teuer, dass ich keine lust hab, ihn zu grillen ;)

Hab schon versucht, mich durch das Datasheet zu wühlen, allerdings seh ich da kein land.
Kann das mal jemand abnicken, ob das so stimmt oder etwas fehlt? Wie groß muss der Widerstand R2 an IREF sein?

(http://m-wiedner.de/pics/sketch1.jpg)

Und nicht über den 9V BLock lachen - hab keine andere 12V-Quelle im Fritzing.

Grüße
Marcus
Title: Re: tlc5940nt auf 12v
Post by: saw0 on Jan 26, 2011, 03:20 pm
Hallo!

Darf ich die Frage stellen, warum du die Streifen mit einem TLC steuerst, und nicht mit dem PWM des Arduinos selbst?
Title: Re: tlc5940nt auf 12v
Post by: marcusw on Jan 26, 2011, 03:57 pm
Darfst du :)

ich will die Streifen über den TLC steuern, weil ich mehrere PWM - Kanäle brauch, als der Arduino bietet. der fertige Aufbau wird (hoffentlich) 32 RGB-Kanäle (2x 3xTLC) steuern. Hab vor, die Kanäle über NPN-Transistoren zu schalten, oder aber Mosfets. bin nur momentan noch am suchen, ob es DIP-Arrays gibt, die das bewerkstelligen. Der Testaufbau soll nur zum "spielen" und zur Software-Erstellung benutzt werden.
Title: Re: tlc5940nt auf 12v
Post by: webmeister on Jan 26, 2011, 04:26 pm
Quote
Hab vor, die Kanäle über NPN-Transistoren zu schalten, oder aber Mosfets. bin nur momentan noch am suchen, ob es DIP-Arrays gibt,

Kurze Antwort: ULN2803

und hier noch ein Link wo das Thema Ansteuerung einer Last mit höherer Spannung behandelt wird, inkl. Stromlaufplan:
http://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=21406 (http://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?p=21406)
Title: Re: tlc5940nt auf 12v
Post by: marcusw on Jan 26, 2011, 04:40 pm
Hallo Webmeister,

danke für den Link - den ULN2803 hab ich mir in diesem Moment angesehn, Gedankenübertragung ;) jetzt muss ich nur noch kucken, wo ich den herbekomm. Bei Reichelt gibts den - aber der Mindestbestellwert is so hoch ;) Mal sehen, was die Bucht ausspuckt. Muss ich bei dem Array irgentetwas spezielles beachten?
Title: Re: tlc5940nt auf 12v
Post by: webmeister on Jan 27, 2011, 08:36 am
Gemäss Datenblatt des TLC5940 kann die LED-Spannung bis 17 Volt betragen:
LED Power Supply Voltage up to 17 V
Somit ist ein nachfolgender Treiber nicht nötig.

Der Rest der Diskussion geht bei der "Konkurrenz" weiter:
http://www.freeduino.de/forum/elektronik/tlc5940nt (http://www.freeduino.de/forum/elektronik/tlc5940nt)
Title: Re: tlc5940nt auf 12v
Post by: marcusw on Jan 27, 2011, 06:43 pm
Der "Konkurrenzthread" entstand aus purer Not wärend der Wartungsarbeiten ;) Nicht eifersüchtig werden.

Hab's jetzt kamikazemäßig einfach mal so aufgebaut, wie auf meiner Zeichnung und es funktioniert.
Der Widerstand an IREF beträgt 650ohm um den Strom zu begrenzen.

Bei der fertigen Schaltung werde ich trotzallem auf das Darlington-Array zurückgreifen, da damit 32RGB-Kanäle mit knapp 100 LEDs angesteuert werden.

Danke an alle - jetzt gehts los mit programmieren ;)
Title: Re: tlc5940nt auf 12v
Post by: marcusw on Jan 27, 2011, 09:55 pm
UPDATE:
Hab gerade ein kleines "Grillfest" veranstaltet.

Hab versucht drei TLC in Daisychain miteinander zu verbinden - klappte wunderbar.
Als nächstes wollte ich den TLC extern mit 5V versorgen (also nicht über die 5V rail vom Arduino). Dabei ist mir recht schnell (1-2 sekunden) aufkefallen, dass irgentwas brutzelt. Hab sofort alle Stromversorgungen kekappt. Der letzte der TLCs in der Chain wurde dabei geröstet. Der erste und der zweite haben es überlebt, funktionieren einwandfrei, werden aber jetzt unangenehm warm, wenn sie etwa 1 1/2 Minuten laufen - auch ohne last und ansteuerung. Glaube nicht, dass sie den Dauerbetrieb aushalten. Hab die drei ausgetauscht, wieder die 5V vom Arduino geholt, schaltung funktioniert wieder.

Meine Frage jetzt: Was hab ich falsch gemacht? Und was ist mit den zwei Wackelkanidaten passiert? Auffallend war, dass der letzte extrem heiß gelaufen ist, der zweite in der Reihe etwas heiß wurde und der dritte lediglich spürbar warm...

Grüße
Marcus
Title: Re: tlc5940nt auf 12v
Post by: uwefed on Jan 27, 2011, 11:23 pm
Lieber Markus

Du übeschätzt unsere hellseherischen Fähigkeiten.

Ich hätte da 3 Möglichkeiten:
1) zu hohe Spannung ( nict 5V sondern höher)
2) falsche Polung
3) falsche Pins.

Dei Fehlersuche mußt Du machen, aber wenn dDu die Schaltung abgebaut hast kannst du 2) und 3) nicht verifizieren, nur noch 1)

Grüße Uwe
Title: Re: tlc5940nt auf 12v
Post by: marcusw on Jan 28, 2011, 12:06 am
Hallo Uwe,
"hellseherische Fähigkeiten" werden hierbei wohl nicht benötigt.

Die externe Spannung betrug (gemessen), wie beschrieben, exakt geregelte 5V. Auf die Polung habe ich ebenfalls geachtet.  Änderungen des Aufbaus waren wie beschrieben - 5V vom Arduino zum Breadboad weggenommen, 5V vom externen Netzteil auf Breadboard gelegt. Alles andere blieb komplett gleich (genau so wie der oben abgebildete Aufbau) - hab lediglich ein Kabel getauscht (rotes 5V-Kabel aus dem Arduino abgezogen, 5V-Kabel aus dem Netzteil zum Breadboard gelegt).

Meine grundsätzliche Frage bleibt bestehen: Was habe ich falsch gemacht? Wieso hat es die TLCs geröstet und wieso angefangen beim letzten im Glied und proportional nach vorne weniger Verwüstung angerichtet? Hätte ich noch etwas einbauen müssen, um den Strom vom NT zu begrenzen o.Ä.?
Title: Re: tlc5940nt auf 12v
Post by: uwefed on Jan 28, 2011, 12:17 am
Hallo Marcus W

Mir fällt nichts anderes ein, als die 3 genannten Möglichkeiten.
Ich glaube Dir, daß Du mit besten Gewissen, das gemacht hast, was Du schreibst und was richtig ist, aber da die IC's kaputtgegangen sind, muß ein Fehler da gewesen sein.

Bei 5V, richtige Polung und Spannungsversorgung gleich angeschlossen darf nichts kaputtgehen.

Darum kanni ich nicht wissen, welchen Fehler Du gemacht hast.

Daß nicht alle 3 die gleichen Krankheitssymptome haben ist entweder ein Zufall oder der Kettenraucher hat die Versorgungsspannung kurzgeschlossen und so die anderen beiden (halbwegs) gerettet.

Grüße Uwe  
Title: Re: tlc5940nt auf 12v
Post by: Megaionstorm on Jan 28, 2011, 09:45 am
http://www.arduino.cc/playground/Learning/TLC5940
Title: Re: tlc5940nt auf 12v
Post by: marcusw on Jan 28, 2011, 12:41 pm
Wie soll ich auf so eine Antwort reagieren?
Bedanken? Ignorieren? In die Tischkante beißen?

Gibt es 2011 wirklich immer noch Leute, die zwar das Internet benutzen, allerdings nichts von Recherche wissen? Gibt es da draußen nur einen einzigen Menschen, der - wenn er ein Szenario wie meines hat - nicht über diesen Link stolpern würde? Wenn ich Google bemühe und tlc5940 eingebe - gibt es auf den folgenden 10 Seiten nur eine handvoll Links die nicht lila wären.

Also Megaionstorm:
Danke für alles. Sehr hilfreich dein Link - und mir bis dato völlig unbekannt.

Auch der Tipp aus einem anderen Forum, das seltsame Verhalten der TLCs beim nächsten Neumond mit Hilfe einer Schweineblase und dem Blut einer homosexuellen Ziege... aber lassen wir das.

Title: Re: tlc5940nt auf 12v
Post by: webmeister on Jan 28, 2011, 01:49 pm
Wenn die GND-Leitung sauber verbunden war, kann wirklich nur eine zu hohe 5V-Spannung, falsche Polung, oder Spannung am falschen Pin das Problem sein.
Ich würde nochmals ganz genau den Schaltungsaufbau, speziell die +Versorgung, prüfen.

Mein Praxistip
Für grössere Schaltungsaufbauten empfehle ich im ersten Schritt (Beginn der Entwicklung) die Versorgung von einem stabilisierten, kurzschlussfesten Labornetzteil zu nehmen. Bei einem Labornetzteil kann man meist die Strombegrenzung mit Potentiometer einstellen. Ist die Strombegrenzung weit unten, kann kein zu hoher Kurzschlussstrom fliessen und die Schaltung zerstören.
Wenn die Stromversorgung dann nicht in Strombegrenzung geht, ist alles ok und man kann den Schaltungsaufbau mit dem Arduino-Board verbinden (vorher aber externe Versorgung entfernen)

Labornetzgeräte gibt es schon für wenig Geld (ab 40 EUR) bei vielen Händlern. Sogar Amazon hat eine Anzahl im Sortiment.

Ich arbeite gerne mit Labornetzgeräten mit analoger Anzeige. Speziell die Anzeige des Stromes mit einem Zeigerinstrument zeigt schnell einen Kurzschluss an. Mit einer digitalen Anzeige ist dies nicht so schnell optisch erfassbar.
Title: Re: tlc5940nt auf 12v
Post by: marcusw on Jan 28, 2011, 11:05 pm
So... jetzt bin ich schon ein bisschen schlauer.
Anscheinend hatte der letzte TLC der reihe einen Hau und hat bei meiner externen 5V-Schaltung einen Kurzschluss verursacht, der die anderen beiden angeröstet hat. War meine eigene Schuld, hätte den Strom über einen Widerstand begrenzen müssen, wäre nix passiert.

Hab jetzt einen 100Ohm Widerstand eingefügt, damit der Strom begrenzt wird.
Hab jetzt allerdings ein neues Phänomen. Wenn ich den TLC über extern 5V versorge und die 5V vom Arduino entferne, "stottern" die TLCs und lassen sich nicht korrekt ansteuern. Auch wenn ich den 100Ohm-Widerstand weglasse, keine Veränderung.

Wenn ich die externe Versorgung durch die Arduino-5V ersetze funktioniert nach einem Reset des Arduinos wieder alles.  Masse externes NT (Nur ein Massepunkt für 5V und 12V) und Masse Arduino sind zusammengeschaltet und funktionieren bei der Versorgung über den Arduino einwandfrei.

Am Netzteil (ATX-12V/5V-Netzteil - kein 3.3V, -12V,1,5V etc - aus einem Festplatten-NAS) liegen mit angeschlossenen Verbrauchern (eine Festplatte angeschlossen zur Grundlasterzeugung) auf der 5V-Schiene 5.06Volt konstant an, auf der 12V-Schiene 12.03Volt.

Hab ich irgentwas übersehen? Vielleicht sollte ich einen Elko gegen Masse schalten um die Spannung zu glätten?


Title: Re: tlc5940nt auf 12v
Post by: uwefed on Jan 28, 2011, 11:21 pm
Quote
Anscheinend hatte der letzte TLC der reihe einen Hau und hat bei meiner externen 5V-Schaltung einen Kurzschluss verursacht, der die anderen beiden angeröstet hat.

Wenn der letzte eine Macke hatte und einen Kurzschluß verursacht hat dann ist es sehr unwahrscheinlich daß die anderen beiden dabei kaputtgehen.

Quote
Hab jetzt allerdings ein neues Phänomen. Wenn ich den TLC über extern 5V versorge und die 5V vom Arduino entferne, "stottern" die TLCs und lassen sich nicht korrekt ansteuern.

Heißt das, daß der Arduino dann ohne Spannungsversorgung ist oder versorgst Du den auch über das externe Netzteil?

Viele Grüße Uwe

Title: Re: tlc5940nt auf 12v
Post by: Realizer on Jan 28, 2011, 11:29 pm
Quote
Vielleicht sollte ich einen Elko gegen Masse schalten um die Spannung zu glätten?


Probiers aus. Ich löte, wenns Not am Mann ist aus dem Keller, aus alten Videorecordern oder Radioweckern Elko's raus, bevor sie in den Elektronikschrott wandern. Such dir die dicksten Elkos raus. Zumindest wäre das einen Versuch wert. Entsorgen kannst du sie immer noch wenn der Versuch fehlschlägt.

Nebenbei: Die Anmerkung von Webmeister mit dem strombegrenzenden Labornetzteil ist Gold wert ! Als echter Bastler ein "must have" in jedem Fall.
Ich habe mir daraufhin auch einige Angebote im Internet angeschaut (Weil ich mir ein neues zulegen will) und habe dort einiges brauchbares gefunden. Labornetzteil mit Analoginstrument und Spannung zwischen 0-15 Volt und regelbarer Strombegrenzung für ca 30-40 €. Wichtig ist die regelbare Strombegrenzung. Stellste 300 mA ein, dann regelt das Teiil auch ab 300 mA ab ! Auch als Konstantstromquelle wunderbar zu gebrauchen.
Title: Re: tlc5940nt auf 12v
Post by: marcusw on Jan 29, 2011, 12:56 am

Heißt das, daß der Arduino dann ohne Spannungsversorgung ist oder versorgst Du den auch über das externe Netzteil?

Der Arduino wird nur über USB mit Strom versorgt.

Labornetzteil steht schon auf meinem Wunschzettel - bin morgen im Elektroniklädle meines vertrauens, mal sehen was sich da auftut ;)
Elkos hab ich eh immer daheim - bei oben genanntem Laden kauf ich mir immer so Krabbeltüten vollen Elektronikkleinteile aus alten Geräten; Elkos, Transistoren, Mosfets Widerstände etc - kann nicht genug davon haben ;)
Title: Re: tlc5940nt auf 12v
Post by: webmeister on Jan 29, 2011, 12:29 pm
Quote
Die Anmerkung von Webmeister mit dem strombegrenzenden Labornetzteil ist Gold wert ! Als echter Bastler ein "must have" in jedem Fall.

Definitiv, ein Labornetzgerät gehört zur Grundausstattung eines Elektronik-Labors.

Beim Kauf sollte man also, wie Realizer erwähnt, achten, dass das Netzgerät eine regelbare Strombegrenzung hat.
Mittlerweile sind diese Geräte wirklich nicht mehr teuer.

Ich habe meines (0-2.5A, 0-30V) vor Jahren bei Conrad gekauft und es funktioniert immer noch einwandfrei (und hat schon etliche Schaltungen durch die Strombegrenzung vor dem Untergang gerettet  ;) )
Title: Re: tlc5940nt auf 12v
Post by: uwefed on Jan 29, 2011, 01:04 pm
Hallo Alle.

Im Bezug auf Strombegrenzung muß ich aber einen Warnung aussprechen.
Eine Aktive Strombegrenzung kann bei bestimmten Schaltungen aber auch Fehler hervorrufen oder unerwartetes und unerklärbares Verhalten hervorrufen.

Ich erinnere mich an ein Problem meines Ardbeitskollegen der eine mit Cmos aufgebaute PWM Steuerung einer 150W Halogenlampe reparierte. Die Steuerung hatte nur Tasten zum ein und ausschalten. Die Schaltung war permanent mit Spannung versorgt.
Mein Kollege hatte die Schaltung und Lampe an ein Labornetzgerät gehängt, weil der Trafo fest eingebaut war. Nominell brachte das Netzteil genug Strom für die Glühbirne.

Der wirkliche Fehler war schnell gefunden; ein IC war kaputt und wurde heiß. Gefunden einfach durch Finger drauflegen.

Das Problem blieb, daß wenn man das erste mal nach dem Einschalten des Labornetzteils die Lampe einschalten wollte es nicht funktionierte. Durch manuelles High-Schalten eines Bauteils funktionierte dann alles normal; man konnte ein und ausschalten und regeln.

Nach 1 Woche kam meinem Kollegen die Idee den orginalen Trafo hinzuhängen und siehe da, alles funktionierte richtig.

Das Problem wurde hervorgerufen weil die Glühbirne im Einschaltmoment einen großen Strom zieht und dadurch die Schaltung resettierte. Einmal eingeschaltet schien dann das kein Problem mehr zu sein.

Zusammenfassung:
Verbraucher die einen großen Anlauf oder Einschaltstrom ziehen, können zu Spannungseinbrüchen führen und so die Schaltung stören. Auch Verbrauche, die mehr Strom brauchen als die aktive Strombegrenzung des Netzteils hergibt führen zu einer Erniedrigung der Spannung und darum zu möglichen Fehlfunktionen.

Grüße Uwe