Обсуждаем цифровые устройства...
Ответить

Нужно решение по питанию мощного 7-сегментного индикатора.

Сб дек 15, 2018 22:03:31

Требуется решение, запитать относительно мощный 7-сегментный индикатор.
Казалось бы простая задача, но как ни странно вопрос открытый.
Итак что имеем на входе:
Сделал уже несколько часов на больший (2,3") индикаторах. Схема питания таких индикаторов сводится к коммутации тока через сегмент индикатора порядка 9-12 вольт ключевым элементом на полевом или биполярном транзисторе. Ток через сегмент при этом определяется питающим напряжением на ключе.
Однако, при такой схеме питания теряется ключевой элемент питания светодиодов - КОНТРОЛЬ ТОКА через сегмент. Ведь известно что ток через светодиод при пограничных значениях весьма не линеен.
В этом я убедился на собственном примере, сводящемся к тому что, через некоторое время такие крупные индикаторы (2,3") просто на просто горят. Понемногу, но стабильно выгорают по одному двум сегментам спустя год, полтора. Не склонен изначально думать что дело сводится к некачественно изготовленным индикаторам, потому что процесс выгорания проявляется на их разных моделях. Дело в том что изначальная яркость попадавшихся мне индикаторов не велика, и поэтому что бы получить нормальное восприятие, приходится подавать напряжение близкое к максимальному, что в процессе эксплуатации явно приводит к превышению допустимого тока.
Когда речь заходит о небольших индикаторах, питание которых укладывается в 5В, то тут даже ничего искать не нужно - есть масса интегральных драйверов тока, которые работают на ура учитывая все дестабилизирующие факторы питания светодиодов, он нагрева до процессов старения, при этом имеют минимальный "обвес", сводящийся по сути к одному токозадающему резистору. А вот всё что свыше, сталкивается с необходимостью коммутации достаточно большого тока, при полной потери контроля над протекаемым через светодиод током.
Пример:
Нужно запитать 7сегментный индикатор, при прямом токе 80мА на сегмент и падении напряжения 13,2В на сегменте и 6,6В на точке.
Считаем. 7*80 + 1*80 = 640 мА на один индикатор, да еще при максимальном допустимом напряжении, грубо 15В, что выше питания самого драйвера. Не каждая микросхема даже в DIP корпусе спокойно сможет рассеивать такую мощность. Встаёт вопрос - как запитать? Далее предположим что я не хочу использовать динамическую индикацию, и хочу управлять каждым сегментом в отдельности. Построить стабилизатор тока на такую величину не представляет сложности - транзистор (а еще лучше интегральный стабилизатор напряжения в режиме стабилизации тока) плюс пара резисторов, но учитывая количество сегментов ((7+1)*4), конструкция мягко говоря превращаться в монстра, да и по деньгам выходит не бюджетно. Поиски в инете драйверов справляющихся с такой задачей конечного результата не дали. Есть решения, но не устраивают по своей надежности.
Посему вопрос - простое, бюджетное решение, с возможностью управления током ВСЕХ сегментов одним резистором.

Re: Нужно решение по питанию мощного 7-сегментного индикатор

Сб дек 15, 2018 23:02:41

robin7341 писал(а): Ток через сегмент при этом определяется питающим напряжением на ключе.
Ток через сегмент в любом случае должен быть ограничен, обычные резисторы, включенные в цепи сегментов, прекрасно справляются с этой задачей, при нормальном токе индикаторы без выгорания могут работать в круглосуточном режиме много лет. Если индикатор не яркий, то никакое запредельное увеличение тока не приведет к сколько нибудь заметному увеличению яркости (вспоминаем нелинейную зависимость яркости от тока), а срок его жизни сократит значительно.
*И да, 2,3 дюймовый индикатор вовсе не большой и мощный, так, середнячок. 3 или 4 одиночных диода на сегмент как то не впечатляет, 5" имеют 7 или 10 парных цепей к примеру и размеры 140 или 180мм.

Re: Нужно решение по питанию мощного 7-сегментного индикатор

Сб дек 15, 2018 23:24:24

Требуется решение, запитать относительно мощный 7-сегментный индикатор.
Казалось бы простая задача, но как ни странно вопрос открытый.
Посему вопрос - простое, бюджетное решение, .

А что, просто резисторы в каждый сегмент уже запретили? Или мы "простых решений" не ищем?

зы.. Или - как положено- сначала создаём себе трудности, а потом упорно их преодолеваем?

Ну, если уж хочется "поизвращаться", берёте LM317, включаете как "стабилизатор тока" - получается "двухполючник" - с резистором 15 Ом он будет стабилизировать ток на уровне 80 мА.. На другой ток- 1,2 / (нужный ток в АМПЕРАХ) - получается резистор в ОМАХ.. - и ставите этот "двухполюсник" вместо токоограничивающего резистора..
Ещё есть LM317M и LM317L в корпусах ТО127 и ТО92, но у них ток меньше..

Re: Нужно решение по питанию мощного 7-сегментного индикатор

Вс дек 16, 2018 10:36:19

LM317 - на этом и остановился. Однако есть один нюанс.
Сейчас восстанавливаю сгоревшие 2,3" индикаторы, путем спиливания ножовкой задней части вместе со светодиодами и подложкой, и далее наклеивания на рассеиватель сегмента сверх ярких светиков. При схеме с LM317, ток будет фиксированным, и если в будущем придется опять все менять (например выгорят эти светодиоды и решусь применить другие с другим током), то придется менять токозадающий резистор у всех LM317, что само по себе муторно.
Ладно. Буду дальше думать.
Всем спасибо за советы.

Re: Нужно решение по питанию мощного 7-сегментного индикатор

Вс дек 16, 2018 10:52:58

Сложнее резисторов ничего не требуется, при стабильном питании ток будет тоже стабильным.

Re: Нужно решение по питанию мощного 7-сегментного индикатор

Вс дек 16, 2018 11:14:06

Это скорее всего "рекламно-щитовые" табло.
8)
Там на современном уровне просто готовые кусманчики светодиодных лент цеплять достаточно.
В противном случае - наборной сегмент из последовательно включенных одиночных светиков и LM317.
Там и 20мА достаточно.
:sleep:
Ну и никто не запрещал динамику в развертке применять - 4 верхних ключа + 8 нижних и 8 стабилизаторов тока.
:tea:

Re: Нужно решение по питанию мощного 7-сегментного индикатор

Вс дек 16, 2018 11:29:33

robin7341 писал(а):путем спиливания ножовкой задней части вместе со светодиодами и подложкой, и далее наклеивания на рассеиватель
:facepalm: Яркие красные индикаторы 2,3 в Китае стоят 100 рублей с копейками... Других цветов немного подороже.

Re: Нужно решение по питанию мощного 7-сегментного индикатор

Вс дек 16, 2018 11:30:20

2,3" индикаторы в режиме динамики - это ULN2803, токоограничительные резисторы на каждый сегмент, разрядные ключи на транзисторах - и всё.
Максимальный прямой ток для индикаторов, например, типа FYS-23011... - это 30mA. А не 80, как в ваших расчетах.
При этом, стабильность тока в каждом сегменте обеспечивается стабильностью напряжения источника питания. Если в качестве ключей применяются полевики с низким сопротивлением открытого канала, то, даже при включении всех сегментов сразу, яркость меняется незначительно.
Быстрый выход индикаторов из строя говорит о том, что они "перекачаны" по току. Лечится подбором токоограничительных резисторов. Если при правильно установленном токе не устраивает яркость - выбирается другой индикатор.

Re: Нужно решение по питанию мощного 7-сегментного индикатор

Вс дек 16, 2018 11:54:51

При необходимости использовать стабилизированное питание для тех сегментов.
ФЕЕЕ...
:sleep:
Меня, земеля, ЖАБА удавит для светиков стабилизатор напряжения вместо диодного моста с кондеем ставить.
Проще с LMками стабильность поддержать.
Или уж переход на "сегменты из кусочков лент".
8)

Re: Нужно решение по питанию мощного 7-сегментного индикатор

Вс дек 16, 2018 12:07:26

если в будущем придется опять все менять (например выгорят эти светодиоды и решусь применить другие с другим током), то придется менять токозадающий резистор у всех LM317, что само по себе муторно.
. Буду дальше думать.
Вот вы сейчас живёте, а вдруг- помрёте :facepalm: И это тоже само по себе муторно, особенно родственникам.. Можно заказать себе гроб, вырыть могилу, лечь в неё, и помереть.. А ещё лучше- кремироваться самостоятельно..



зы.. не надо бежать "впереди паровоза", если деталь используется в рекомендованных режимах, а ещё лучше- в "щадящем режиме" - вероятность выхода детали- достаточно низкая.

Re: Нужно решение по питанию мощного 7-сегментного индикатор

Вс дек 16, 2018 12:17:01

По практике убить стабилизатор 20мА на LM317 (ТО220) практически невозможно.
Другое дело - светики...
При монтаже возможно статикой чуток повредить.
Посему перед окончательной заделкой необходим прогон в непрерывном режиме от 2-3 суток для выявления "зажарки".
Далее минимум год работы гарантирован (ежли чего явно разрушительного рядом не произойдет).
8)

Re: Нужно решение по питанию мощного 7-сегментного индикатор

Вс дек 16, 2018 13:50:08

тоже считаю что отделные стабилизаторы тока на каждый сегмект глупо-это бисер перед свиньями метать резистороф боле чем достаточно при правилном выборе режима и питания
питать лучше конечно от стабилизатора на 78хх или 317 но он будет один на все табло...хоть и на радиатре
если не стабилизировать питание тоже работать будет но тогда надо дать запс убавитть ток

Re: Нужно решение по питанию мощного 7-сегментного индикатор

Пн дек 17, 2018 11:30:02

восстанавливаю сгоревшие 2,3" индикаторы, путем спиливания ножовкой задней части вместе со светодиодами и подложкой, и далее наклеивания на рассеиватель сегмента сверх ярких светиков

Зачем такие сложности.
Покупаешь пол-кило светиков, хаких хочешь цветов и спаиваешь как требуется ОК или ОА .
Изображение
И получаешь
Изображение
Поменять светики можно и без ножовки и топора.
Цвет индикатора можно выбрать на вкус.
Пластмассовую часть использовал от радиочасов.
А вообще можно под необходимые размеры вырезать на станке или 3Д принтере.

Re: Нужно решение по питанию мощного 7-сегментного индикатор

Пт дек 21, 2018 19:57:40

Какая бурная реакция, даже не ожидал.
2pcb432 - ну не серьезно видеть контуры светодиода на сегменте.
___
Итак господа. Решение на котором остановился я. Проверил на практике - результат АФигенный.
Надеюсь новичков тут нет, поэтому буду без картинок, технически кратко.
Рассматриваю вариант 3,3В управляющего сигнала, 7-ми сегментный индикатор, общий АНОД, способ отображения - СТАТИЧЕСКИЙ, т.е. на каждый сегмент персональный ключ.
Чего-то там где то там формирует сигнал для 74HC595. 595 просто идеален для 7-ми сегментников, потому что позволяет управлять 7-ми сегментником в полный рост - 7 сегментов + точка. Позволяет включать их последовательно в количестве индикаторов для СТАТИЧЕСКОГО управления. ДИНАМИЧЕСКАЯ индикация.... ну вы понЕли.
Далее техника.
Итак 3,3В через резистор 330 Ом (после него 10 кОм на землю) подаем на затвор ПРОСТО ВОСХИТИТЕЛЬНОГО полевика IRML 2502. Восхитительность его в том, что уже при 2 В (Карл!!! - всего 2 В) на затворе, он уже довольно здорово насыщен и открыт для достаточно большого тока. Ну а далее уже понятно. Брекдаун напряг исток-сток - 20В, что достаточно серьезно. За подробностями идем в даташит.
А как же ток? Тот самый ток про который я говорил изначально??? А всё просто господа. Внимательно курим даташит на 595 , в особенности вывод 13 (как мило SATAN :) ). Как раз на этот вывод, тот кто делает "Чего-то там где то там" подает меандр, скважность которого (в нужной полярности), и будет нам обеспечивать регулировку тока. Ибо.... Ибо.... Ибо по даташиту на мать его NFD-23011 сказано, что прямой ток - 30 мА а вот прямой импульсный уже 100мА. Делайте выводы.
Итак с технической стороной разобрались, вкратце опишу как восстановил это самый дурацкий NFD-23011. Как уже писал выше, с фабрики он светил настолько тускло, что пришлось отказаться от динамической регулировки яркости в зависимости от окружающего освещения. После так как этот (прям сил нет - сколько денег отдал за них а они!!!) помер погаснув количеством сегментов, когда даже примерно уже нельзя было сказать сколько времени на часах, он (точнее они) в количестве 4-х шт. были отложены в сторону до лучших времен. Времена настали. Купил сотню светиков вот здесь:
ХТТПС://ru.aliexpress.com/item/100pcs-5730-5630-SMD-Green-LED-Light-Emitting-Diode-SMD-LED-5730-Green-Surface-Mount-
Led/32458109098.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.15ed33ed4ANKZz
Далее взял тиски, ножовку по металлу. Отметил на индикаторе NFD-23011 6мм от зрительной части, зажал в тиках по эту линию и отпилил все лишнее. Что характерно, после того как разъединил 2 части, то не удивил ровным счетом ничего. Т.е. в толщину полотна по металлу как раз вошла вся начинка. Не суть. Обработал напильником. Получилось 4 заготовки. Далее взял выше указанные светики и приклеил с обратной стороны на сегменты. На сегмент - 3шт. На точку 1 шт. Если кто будет повторять, сразу оговорюсь на что клеить. Идеально - прозрачная эпоксидка. Я остановился на Моменте, хотя результат не очень - светики качаются. Изначально вообще попробовал акриловый клей - приклеилось на ура, но когда начал паять - акрил размяк и все поотлетало. Момент значительно лучше держит, хотя адгезия к светику у него хуже, просто тупо заливал светики сверху.
Теперь по токам напряжениям и яркостям. Если честно не ожидал что будет ТАК ярко. Продавец указывает токи 60 - 120мА. Подозреваю в воздухе и на радиаторе. Так вот у меня при 10 мА светики светят сквозь 6 мм светорассеивателя так, что режет глаза. Фото не привожу - не благодарное это занятие.
Итого при трех последовательно соединенных светиках, 10мА получаем при напряжении 9,6В. Ярко - ну вот прям совсем ярко и реально столько не надо. При напряге 9,6В на точку нужен резистор 560 Ом. Я поставил 330 + 220 Ом. Теперь про регулировку яркости - точно пока не скажу - подбираю коэффициенты (процесс отладки), но при скважности E0 (00 - полная яркость, FF - погашен), без светофильтра получается приемлемая яркость.
В качестве светофильтра использую самоклеющуюся пленку. Покупал в рекламной фирме. Цвета - любые.
На сим всё...
Кого заинтересуют подробности - идем в личку.

Re: Нужно решение по питанию мощного 7-сегментного индикатор

Пт дек 21, 2018 22:21:40

Распространенная ошибка - считать ток на один канал вместо суммарного при одновременно включенных восьми
(или минимум семи). Оттого и ДЫМОК РАЗОЧАРОВАНИЯ довольно часто вьется...
74AHC_AHCT595.pdf
(120.11 KiB) Скачиваний: 45
- это AHC/AHCT версия (75мА суммарно и максимум через вывод GND).
Вариант управления модуляцией по выводу OE зависим от конкретной схемотехники выходного каскада (а
та, в свою очередь, и от производителя и от года выпуска).
Помимо прочего не всегда полезно выполнять схемный "обрыв" цепи - особо в случае наличия двух ключей
верхнего и нижнего в управлении одной и той же нагрузкой.
В остальном... как показывает практика, от радужного восприятия до огорчения не так уж и много времени проходит
- обычно месяц - два непрерывной эксплуатации самоделки...
:tea:

Re: Нужно решение по питанию мощного 7-сегментного индикатор

Пт дек 21, 2018 22:34:17

меандр

Меандр это заполнение 0,5. Нужно 0,1, чтобы угробить индикаторы не очень быстро.

прямой ток - 30 мА а вот прямой импульсный уже 100мА. Делайте выводы.

Учись читать даташит, 30мА максимальный ток, как и 100мА при определённых условиях. В любом случае сократится срок службы в разы. Заявленный срок службы будет при токе в 20мА и ниже. Для китайцев лучше раза в два иже.

Re: Нужно решение по питанию мощного 7-сегментного индикатор

Пт дек 21, 2018 22:57:40

___
Итак господа. Решение на котором остановился я. Проверил на практике - результат АФигенный.
писал выше, с фабрики он светил настолько тускло, что пришлось отказаться от динамической регулировки яркости в зависимости от окружающего освещения. После так как этот (прям сил нет - сколько денег отдал за них а они!!!) помер погаснув количеством сегментов, когда даже примерно уже нельзя было сказать сколько времени на часах, он (точнее они) в количестве 4-х шт. были отложены в сторону до лучших времен. Времена настали. Купил сотню светиков вот
Далее взял тиски, ножовку по металлу. Отметил на индикаторе NFD-23011 6мм от зрительной части, зажал в тиках по эту линию и отпилил все лишнее. Что характерно, после того как разъединил 2 части, то не удивил ровным счетом ничего. т значительно лучше держит, хотя адгезия к светику у него хуже, просто тупо заливал светики сверху.
Теперь по токам напряжениям и яркостям. Если честно не ожидал что будет ТАК ярко.
(00 - полная яркость, FF - погашен), без светофильтра получается приемлемая яркость.
В качестве светофильтра использую самоклеющуюся пленку. Покупал в рекламной фирме. Цвета - любые.
На сим всё...
Кого заинтересуют подробности - идем в личку.

ну без фото рядом с какимнит пром часами работащими это мудозвонство
и оценка яркостьи на глаз без сравнения рядом с стандартным изделие тем паче просто то чте режет глаз может показаться мне тусклятиной.. субьектифка это ///

Re: Нужно решение по питанию мощного 7-сегментного индикатор

Пт дек 21, 2018 23:04:28

Вместо кучи LM317 поставьте нормальный драйвер со стабилизатором тока на каждом выводе. Например, 8-канальный TLC59210, у которого ток стабилизации на всех выходах задаётся одним резистором.

Re: Нужно решение по питанию мощного 7-сегментного индикатор

Сб дек 22, 2018 00:23:44

pcb432 - ну не серьезно видеть контуры светодиода на сегменте.
А это зависит от материала светорассеивателя.. У советских АЛС324- тоже такое "неравномерное" свечения сегмента, а у "аналога"-
равномерно светящийся сегмент....
Попадался пластик- подсвечиваешь с краю, а он умудряется "растащить" свет по всей площади. :dont_know:
Я не стал заморачиваться с "сегментами"- просто видно три светодиода- "типа сегмент" - получилось, как в часах в метро..
Изображение

Re: Нужно решение по питанию мощного 7-сегментного индикатор

Сб дек 22, 2018 10:09:14

Вместо кучи LM317 поставьте нормальный драйвер со стабилизатором тока на каждом выводе. Например, 8-канальный TLC59210, у которого ток стабилизации на всех выходах задаётся одним резистором.

О тех драйверах разговор не идет только по причинам проблематичной доступности.
Из относительно "демократичной доступности" разве что платку от китаяцев из комплекта поддержки адуринок с max7219 только вариант не с 7-сегментниками (демонтаж затруднителен), а с матрицей 8*8 (поскольку она съемная и возможно подключение иных индикаторов).
:roll:
Ответить