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Author Topic: Shift Out  (Read 2482 times)
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Neuss
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icc = die stromaufnahme des ICs selber. also der hc595 benötigt maximal 70mA.
Hier möchte ich doch mal meine Zweifel anmelden:

Ein CMOS-Baustein hat nie und nimmer ohne Ausgangslast eine Stromaufnahme von 70 mA (ist um Größenordnungen kleiner: laut Datenblatt typisch 80 Mikroampere, max. 160 Mikroampere).
Die 70 mA sind das, was maximal bei Vcc in den Baustein "reinfließen" darf und aus allen 8 Ausgängen gemeinsam wieder rausfließen darf (wenn sie auf High sind und die Last gegen GND geschaltet wird).
Oder was bei GND wieder "rausfließt", wenn die die Ausgänge Low sind und die Last gegen Vcc geschaltet wird.
Quote
Ignd = MINIMAL 70mA (wegen icc)
Der "min" hängt mit der Stromrichtung zusammen. Da steht ja auch etwas von minus 70mA im Datenblatt. Wenn aus dem GND-Pin 100 mA rausfließen würden, wäre das noch mehr "min" als 70 mA. Minus 100 mA sind ja weniger als  minus 70 mA. Von der Mathematik her, von der Stromstärke natürlich nicht.
« Last Edit: October 28, 2011, 12:05:09 pm by voithian » Logged

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Vielen Dank für Eure Antworten  smiley

Ich habe nochmal über das ShiftOut-Tutorial nachgedacht und gerechnet.

Beim verwendeten 220 Ohm Widerstand komme ich auf folgende Werte:

Grüne/gelbe LED benötigt 2,2 Volt
--> 12,7 mA pro LED
--> 102 mA für 8 LEDs
--> 46% über ICC max

Rote LED benötigt 1,8 Volt
--> 14,5 mA pro LED
--> 116 mA für 8 LEDs
--> 66% über ICC max

Mit den Widerständen aus dem Tutorial fließen also keine 20 mA (gut).
Wenn alle LEDs an sind, fließt etwa 50% mehr Strom als (dauerhaft) zulässig.

Daher vermute ich, daß das für die Tutorial-Schaltung ok ist.
Dennoch fände ich sinnvoll, wenn man im Tutorial darauf hinweist, daß der Gesamtstrom (bei Dauerlast) auf 70 mA begrenzt sein sollte.


Wie sieht es eigentlich in der Praxis aus, wenn 50% mehr Strom fließt?
Ist dann eine deutlich erhöhte Gefahr, daß die IC kaputt geht oder hat der in der Regel genug Spielraum nach oben?
Wäre es bei höherem Stromfluß sinnvoll, einen kleinen Kühlkörper aufzubringen? ... (Anderseits erzeugt der ja mit 0,5 ..0,75 Watt garnicht so viel Wärme.)

Für mein Projekt will ich LEDs mit integriertem Vorwiderstand (für 5V) benutzen. Laut Datenblatt ist der Strom dann 13 mA. Da im Normalfall nur etwa die Hälfte der LEDs an ist, wäre das ja kein Problem.
Wäre es für die ICs bedenklich, wenn ich (manchmal) zum Testen alle LEDs mehrere Minuten lang einschalte? (50% über Maximalstrom)


Die Strom-Kenndaten habe ich aus dem Datenblatt vom Hersteller NXP.
Denkt Ihr, daß die herstellerübergreifend gleich sind oder für den 74HC595 verschieden sein können?
« Last Edit: October 29, 2011, 10:20:37 am by Beauty » Logged

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ok. ich habe eine noch unbestätigte quelle die behauptet sogar das der hc595 bis 800mA je Ausgang schalten kann. Ich lasse mich selber überraschen, weil DAS glaube ich selber kaum. (foto/scan) bekomm ich leider erst morgen.

achso und in meinen Datenblatt steht das der hc595 alleine schon eine Verlustleistung von 750mW hat. (bei 7V und bei DIP16) das macht ja alleine schon > 80mA...
Ich glaube das Datenblatt muss ich auch online stellen...
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800mA pro kanal? Das ding wuerde ich sofort kaufen... aber das ist eine ente.

Probier mal das hier: TPIC6A595

350mA pro kanal strom-senke (gleichzeitig, evtl. mit kuehlkoerper)
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Neuss
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Dennoch fände ich sinnvoll, wenn man im Tutorial darauf hinweist, daß der Gesamtstrom (bei Dauerlast) auf 70 mA begrenzt sein sollte.
Seh' ich auch so.
Quote
Wie sieht es eigentlich in der Praxis aus, wenn 50% mehr Strom fließt?
Ist dann eine deutlich erhöhte Gefahr, daß die IC kaputt geht oder hat der in der Regel genug Spielraum nach oben?
Die Hersteller geben die Grenzwerte sicherlich nicht ohne Grund an. Und über längere Zeit wird die Überlastung Einfluss auf die Zuverlässigkeit haben. Und wenn ich wüsste, das im Bordcomputer meines Autos oder eines Flugzeugs eine Schaltung so dimensioniert wäre, würde ich mir überlegen, ob ich einsteigen würde. smiley-wink. Ich persönlich gehe aber davon aus, dass das IC eine die 50% Überlastung "erst einmal" gut übersteht. Die 32 Cent, die mein 74HC595 gekostet hat, würde ich schon riskieren.
Quote
Wäre es bei höherem Stromfluß sinnvoll, einen kleinen Kühlkörper aufzubringen? ... (Anderseits erzeugt der ja mit 0,5 ..0,75 Watt garnicht so viel Wärme.)
Ich denke nein. Die Problematik dürfte sicher darin bestehen, dass die Begrenzung des zulässigen Stroms eine lokale Überhitzung auf dem Chip im Bereich des Vcc bzw. GND vermeiden soll. Dort können die Leiterbahnen innerhalb des Halbleitermaterials nicht beliebig breit gemacht werden, was dann zu einer hohen lokalen Stromdichte führt. Und dagegen dürfte der Kühlkörper rein garnix helfen.

Außerdem sollte man beachten, dass die 0,75 Watt Verlustleistung , die hier herumgeistern, nur der Maximalwert ist, den man dem Chip zumuten darf, damit er nicht "leidet" und nicht ein Wert, der zwangsläufig anfällt.

Angenommen, wir betreiben die Ausgänge mit Überlast von 8 * 20mA = 160 mA und 5 Volt Versorgungsspannung, dann haben wir trotzdem keine 0,8 Watt Verlustleistung, die in Wärme umgesetzt wird, sondern die Verlustleistung ergibt sich aus der Stromstärke und dem Spannungsabfall an den durchgeschalteten Ausgangstransistoren (ich denke wenige hundert mV).

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Danke für Eure Antworten.

Der Tip mit dem TPIC6A595NE ist echt gut. (kostet ca. 3 Euro, Datenblatt hier)
Würde ich den schon länger kennen, dann hätte ich mir in einem anderen Projekt viel Arbeit gespart. Da hatte ich nämlich haufenweise Transistoren verlötet, um stärkere LEDs zu schalten.

Mein aktuelles Projekt ist kein Auto, sondern ein "Kunstprojekt".
Wenn da "mal" was kaputt gehen sollte, ist es nicht so schlimm.
Für die ICs werde ich auch IC-Sockel einlöten, wodurch ein Wechsel ohne großen Aufwand möglich ist.


Im ShiftOut-Tutorial wollte ich gerade einen Hinweis auf die 70mA und den TPIC6A595NE eintragen.
Entgegen meiner Vermutung ist das Tutorial aber nicht Teil des Wikis und es gibt daher keinen "edit"-Knopf.
Wie kann ich also eine Ergänzung "veranlassen"? Admins anschreiben?
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Da laesst sich nichts editieren.

Das shift-out tutorial ist auch seit jahren falsch (bezuegilch des kondensators auf einer der datenleitungen). Und wir haben schon oft gemeckert.

Wenn 100mA pro kanal auch reichen, dann tut es auch ein TPIC6B595N. Der kostet bei segor nur 1.20€ als einzelstueck. Oder der hier, mit eingebauter stromregelung (kein pwm).
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Da laesst sich nichts editieren.

Das shift-out tutorial ist auch seit jahren falsch (bezuegilch des kondensators auf einer der datenleitungen). Und wir haben schon oft gemeckert.

Das ist wirklich ärgerlich.
Eine Variante wäre, eine Kopie des Tutorials im Wiki zu erstellen und dort die Änderungen/Ergänzungen einzufügen.

In meinem letzten Projekt hatte ich bei den Schieberegistern Probleme. Wahrscheinlich im Zusammenhang mit Elektrostatik und teils längeren Leitungen (bis 50cm).

Bei Messungen mit Oszilloskop lag die Ursache darin, daß der "Daten-Übertrag" Q7' immer mal ganz kurz "von 1 auf 0" eingebrochen ist. (Oder war es andersrum?? Ist schon zu lange her.) Da die Register ja superschnell sind, wurden diese Störungen offensichtlich als Schaltsignal interpretiert.
Auf jeden Fall gab es dadurch Schaltprobleme mit den Folgeregistern.

Ich habe gerade nach dem von Dir genannten Kondensator-Problem gesucht.
Wenn ich richtig verstanden habe, gehört der nicht an die Latch-Leitung, sondern zwischen VCC und Masse. (Quelle)
Oder sollte auf der Latch-Leitung ein zusätzlicher sein?

Übrigens habe ich noch einen Fehler im ShiftOut-Tutorial entdeckt:
Im Bild Circuit Diagram sind die Pins vom IC falsch beschriftet/verbunden.
Zum Beispiel ist rechts unten laut Schaltplan Q7. Im Bild Circuit Diagram ist dort aber GND.
Ich vermute, die Pinbelegung vom 74HC595 ist immer gleich. Oder ist das herstellerabhängig? (glaube ich eher nicht)
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Hab mal etwas herumgesucht.
Fairchild, Texas Instruments und ST Thomson geben die gleichen Grenzdaten wie NXP an.
Allerdings sind die 70mA Gesamtausgangstrom auf den ganzen Temperaturbereich bezogen, also auch bei +85 bzw +125 Grad (je nach Submodell des 595). Wenn man den Baustein bei 25 bis 30 Grad betreibt kann man sicher etwas Spielraum mit dem maximalen Gesamtstrom.
Um eine sichere Funktion und das Risiko eines Ausfalls gering zu halten ist sicher der Einsatz eines nachgeschaltenen ULN2803 oder eines TPIC6B595N.

Ein Ausfall in einem Kunstprojekt ist sicher kein vitales oder essenzielles Problem aber sicher ärgerlich und  Zeitaufwendig und darum zu vermeiden.

Viele Grüße Uwe
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Vielleicht bekommen wir es ja doch hin. Hier habe ich einen Vorschlag geschrieben:
http://arduino.cc/forum/index.php/topic,76084.msg585328.html#msg585328
Mal sehen, ob sich ein Admin "danach richtet".
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