[PROGETTO] Controllo per matrice RGB 8x8

[crestus]

per il dimensionamento delle resistenze di gate non saprei aiutarti...
però posso dirti che i MOS hanno dalla loro la caratteristica che non richideono una tensione e una corrente specifica in ingresso...funzionano a mo di condensatore: quando vuoi attivarlo gli dai in ingresso una tensione maggiore della sua tensione di soglia e loro aprono il contatto. se vuoi capirne di più guarda si wikipedia....
caratteristica a te utile è che permettono di pilotare grandi carichi con pochissima resistenza interna e con elevate correnti senza troppe pretese da parte del driver che li pilota.

detto questo non puoi pilotare più righe all'unisono... a meno che non abbiano la stessa identica configurazione dei 24 ingressi...
per capire bene prova a vedere cosa succede se volessi pilotare la stessa colonna con valori opposti su 2 righe differenti...
se hai qualche altro dubbio, prova prima a seguire i collegamenti dello schema cercando di fare quello che hai in mente...se non ci riesci chiedi pure!!!

[mattyyy]

Ok grazie, saresti in grado di consigliarmi un MOS adatto? Conta che vorrei poter dare almeno 15mA ad ogni LED (quindi nel caso peggiore - con 24 LED accesi per ogni riga) avrei bisogno di 360mA.
Si potrebbe usare un driver di corrente tipo QUESTO?

[IsidoroKZ]

In generale quel driver, se hai abbastanza tensione, puo` andare bene. Mi sono dimenticato della tensione di alimentazione che hai a disposizione.

Se hai solo 5V per dei led che richiedono 3.5V, 1V e piu` di caduta solo sul driver di sotto (dirver di riga) potrebbe essere troppo.

[mattyyy]

Guardando qualche caratteristica della matrice, ho trovato questi valori:
Forward Voltage: 2.0/2.6V Red - 3.2/4.0V Green - 3.2/4.0V Blue (Typical/Maximum)
Forward Current (If): 25mA / 25mA / 25mA (Red/Green/Blue)
Peak Forward Current (Ifp): 100mA

La "Peak forward current" sarebbe la corrente massima che possono "sopportare" i LED per un certo periodo di tempo?
Nonostante il fatto che siano consigliati 25mA, credo che con 15 si accendano comunque giusto? Con 25mA le cose si complicano ancora di più, perché nemmeno con quel driver sarebbe realizzabile.
Anche se a dir la verità non è comunque realizzabile perché sono necessari 3.2V di tensione dirtta per i LED blu e verdi, per di più ci sono 1,2-1,4V della giunzione dei darlington.
Quindi effettivamente il driver sarebbe meglio scartarlo, perché dato che uso un PIC con tensione di alimentazione a 5V, dover fare il controllo della matrice ad una tensione differente diventerebbe un po' troppo complesso.

[mattyyy]

Pensandoci bene, realizzare un circuito con 595 comporta dei problemi se usiamo una corrente superiore a 15mA per ogni LED perché la massima potenza dissipabile è di 750mW (usando il package DIP16). La potenza necessaria per accendere un solo LED è (consideriamo Vcc = 5V):
P = VI = 5*0.015 = 75mW

Il 595 sarà in grado di pilotare un massimo di:
750/75= 10 LED

Già con 20mA la situazione è più critica perché è possibile accendere solamente 7 LED!

Però dato che stiamo lavorando in frequenza, quei 750mW descritti sul datasheet si riferiscono ad un PICCO MASSIMO DI POTENZA DISSIPABILE oppure alla POTENZA MEDIA DISSIPABILE?

[IsidoroKZ]

GLi HC595 da soli non vanno bene, possono erogare una corrente di 8mA circa, mentre a te ne serve molta di piu`, dato che i led sono multiplexati. Se la corrente di picco ripetitiva dei display e` di 100mA, devi stare da quelle parti se vuoi una buona luminosita`.

La potenza dissipata dall'integrato non e` quella fornita al carico, ma quella che perde lui e va calcolata con i parametri di VOH e in altri casi VOL.

Se e` alimentato a 5V, eroga sulle 8 uscite 8mA ciascuna alla tensione di 4V (questa e` la VOH), sul carico arrivano 4V*64mA=256mW. Ma l'integrato dissipa solo la sua caduta di tensione, 1V, moltiplicata per la corrente di uscita, 64mA, quindi dissipa 64mW. Nevertheless non funziona, non riesce ad erogare abbastanza corrente.

[mattyyy]

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Quindi (riferendomi all'immagine postata sopra) nelle linee R0, G0, B0, R1, G1, B1, Rx, Gx, Bx ecc dovrei mettere un sistema che permetta alle varie colonne di erogare la corrente necessaria, ad esempio quello postato da TardoFreak:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

Quella storia della potenza prorpio non ci azzecca nulla in poche parole. Mi è venuto quel dubbio perché ho letto una discussione del genere su un altro forum ma sinceramente mi fido di più qui e chiedo prima di cominciare a fare ragionamenti sbagliati

[crestus]

penso di averlo già scritto... ma anzichè una batteria di transitor... perché non usare i buffer in uscita dai suddetti integrati?

oppure direttamente un integrato simile, ma che possa erogare la corrente necessaria...

[IsidoroKZ]

Dato che multiplexa 1:8 ha bisogno di tutta la corrente che il display puo` sopportare, che pare essere 100mA.

Inoltre bisogna controllare questa corrente, mettendo una resistenza in serie su ogni colonna (oppure fare qualcosa di piu` complicato). Dato che lavora a 5V e il display richiede circa 4V, non e` che ci sia molta tensione da sprecare se si vuole mettere una resistenza ragionevole e un buffer a darlington potrebbe richiedere troppa tensione.

Mi sembrava ci fossero degli shift register con driver con corrente controllata al loro interno, ma non ricordo come si chiamano. Mi pare li avesse citati TardoFreak

Avere il datasheet del display potrebbe essere utile.

[mattyyy]

Purtroppo di quella matrice non c'è alcun datasheet, solamente una scheda che ne evidenzia le caratteristiche principali, cioè queste:

Codice: Seleziona tutto

Dot Size: 5mm
Material: AlGaINP Red + InGaN Green + InGaN Blue
Emitted Color: Red / Green / Blue
Peak Wavelength: 632nm Red / 520nm Green / 468nm Blue
Forward Voltage: 2.0/2.6V Red - 3.2/4.0V Green - 3.2/4.0V Blue (Typical/Maximum)
Luminous Intensity: 40 Mcd Red / 50 Mcd Green / 30 Mcd Blue
Dimensions: 60mm Square, 5.1mm Thickness

Absolute Maximum Ratings
Reverse Voltage(Vr): 5 V
Forward Current (If): 25mA / 25mA / 25mA (Red/Green/Blue)
Peak Forward Current (Ifp): 100mA
Power Dissipation (Pd): 65mW / 100mW / 100mw (Red/Green/Blue)
Operating Temperature (Topr): -40oC to +80oC

TardoFreak se non sbaglio aveva citato l'uso di uno shift register "comune" come potrebbe essere il 74165 alle cui uscite era necessario applicare dei D-Latch (aveva proposto i 74HC373) per fare in modo che le uscite parellele si attivassero solamente quando viene dato il comando dal uC. Grazie al 595 non è necessario il D-Latch al valle di ogni uscita parallela perché possiede già un buffer interno che permette di attivare le uscite ad un comando.

@crestus: il buffer andrebbe bene se lavorassi almeno a 6V perché (vedi l'esempio dei driver Darlington che avevo messo io) è necessaria una bella caduta di tensione che supera anche 1V per ognuno di essi, e i LED della matrice necessitano di almeno 3.2V . Il mio uC (PIC) lavora a 5V e realizzare 2 tensioni di alimentazione differenti potrebbe anche essere una soluzione, ma vorrei vedere prima se si riesce ad ovviare a questo problema con una sola alimentazione.

Altri driver che conosco sono il MAX7219 e il TLC5940 che potrebbero tornarmi utili.

@IsidoroKZ: vorrei riportarti a pagina 4 del datasheet di QUESTO 595, dove viene evidenziata la massima corrente di OUT del dispositivo, pari a +-35mA.

Pure in QUESTO (a pag. 6) viene evidenziata la corrente di uscita (delle linee Qn parallele, obv) di 35mA.