Die Skizze hatte sie auch schon auf dem Bilderhoster gesehen, dis ist hier die (auch) übliche Methode, Schaltpläne auszutauschen. Ich habe aber lieber alles an einem Platz, an dem es nicht nach 30 Tagen automatisch gelöscht wird, deshalb bevorzuge ich den FTP-Server.
Sie sieht sehr ordentlich aus, das einzige wo ich kurz gestutzt hatte war die Verwendung von Supply/Massesymbolen an den Optokopplern ;)
Aber nach kurzem Nachdenken egab sich das. Ich verwende für "+Supply" (Pin 2,4,6,8 am PCF874) lieber eine "Spitze" (-->) so daß das aus jeder Betrachtungsrichtung immer als Supply zu erkennen ist un nicht mit Masse --| verwechselt wird. Aber das sind persönliche Präferenzen, also kein echter Kritikpunkt.
Nochmal: Sie Spizze ist super, besser als vieles, was man manchmal als "Schaltplan" serviert bekommt. :Daumen hoch:
Anmerkung: Sowohl bei den Optokopplern (LED-Seite) als auch bei den LED-Ketten vermisse ich die Vorwiderstände Ich nehme an, daß Du welche verwendest, oder ?
Ich habe mir mit dem Antworten etwas Zeit gelassen, weil ich über das Transistorproblem nachgedacht hatte.
Wenn Du die 6er LED-Ketten direkt mir dem LM8560 versorgen kannst, dann tu das. Ich würde einfach einen (weiteren) Trafo mit Mittelanzapfung verwenden, der mehr Spannung oder Strom (siehe unten) macht als die Anzapfungen am Originaltrafo. Die typischen, tischtennisballgroßen Trafos in Radioweckern sind meines Erfachtens nicht geeignet, mehr zu versorgen als die 1 LED pro Segment in der Originalschaltung
Die Mittelanzapfung kommt - wie bei der Orignalschaltung an die Mittelanzapfung des Originaltrafos bzw. an den damit verbundenen Pin 15.
Und nun zur LM8560-Quälerei:
Low-Current-LEDs
Wie Du schon sagtest, der LM8560 darf bis zu 18 mA pro Segment oder 36 mA am "Stunden 10er ag/de pin". Damit kannst du Low-Current LEDs in Parallelschaltung betreiben, aber dann braucht jede LED einen eigenen Vorwiderstand. Wenn der Summenstrom der LC-LEDS nicht größer ist als der originale Segmentstrom, dann geht das auch mit dem Originaltrafo.Kleine Kettenschaltung
Wenn die spannugn vom Originaltrafo ausreicht, dann könntest du auch 2er oder 3er LED Ketten bilden und die mit je einem Vorwiderstand an den Trafo hängen.
Lange Kettenschaltung - mehr Spannung
Der LM8560 kann bis zu 15 V Supply vertragen, also nehme ich an, daß er auch dementsprechend viel Spannung schalten kann.
Für die 6 LED brauchst Du ca. 12V, rechnen wir mal mit 14V. Das sollte also locker gehen.
Wenn Du jetzt einen eigenen Trafo (mit 2 Schenkeln, wie der Originaltrafo) verwendest, dann kannst du, so Du vor dem Trafo je noch eine echte Sperrdiode verbaust (muß unbedingt gamacht werden) gemütlich einen 12V Trafo (Scheitelspannung im Leerlauf wohl so 18..20V) verwenden.Die Segemnte leiten, wenn der Trafo negative Spannung (bezogen auf Vss) liefert. Am Chip liegt dann, durch den leitenden Ausgangstransistor etwa Vss (hier: positive Versorgung wegen PMos) Solange der Strom unter 18 mA bleibt ist alles Ok. Die Spannung am Kathodenenende der LED-Kette (am Trafo) darf gerne unter Vdd fallen, wenn genügend Spannung an den LED + Vorwiderstand abfällt. Die letzte Bedingung ist automatisch erfüllt, sobald der Strom unter 18 mA bleibt.
Wenn die Segmente sperren, weil sie vom Chip dunkelgeschaltet sind, hat der Chip am Ausgang ca. Vdd. Dann sollte kein Strom mehr duirch die LED fleißen, was garantiert ist, wenn die Flußspannung der LED-Kette größer ist als die maximale (negative) Scheitelspannung des Transformators.Wenn die Segmente sperren, weil der Trafo die falsche Polung hat (die anderen Segmente sind gerade aktiv), dann ist die Spannung am Trafo positiv und die echte Diode im Kathodenzweig der LEDs sperrt.
Diese Betrachtunghabe ich mir anhand des Datenblattes überlegt. Das müßte man mal mit einem Oszilloskop am LM8560 überprüfen. Es kann auch sein, daß der LM8560 als P-MOS Chip (steht so im Datenblatt!) am Ausgang quasi "open drain" ausgänge hat, so daß diese u.U. sogar gefahrlos bis ins Negative gezogen werden können, wenn sie abgeschaltet sind. Ich kenne leider die P-MOS Technik (frühe 70er Jahre) fast garnicht.
Nachteilig an dieser Lösung ist, daß die LED, besonders wenn man mit den Dropspannungen den Pin am LM8560 immer zwischen Vss und Vdd halten will, immer weniger Einschaltzeit bekommen, da sie nur noch während der Scheitel der Trafospannugn einschalten können. Die LED könnten im gepulsten Betrieb zum Erhalten der normalen Helligkeit etwas mehr Strom bekommen. Der Spitzenstrom (das "Mehr" an Strom) muß aber unter 18mA bleiben, da das IC oberhalb davon sofort zerstört würde. Dieser Ausgleich der Helligkeit im Pulsbetrieb durch Stromerhöhung geht also mit einer fixen Stromgrenze von 18mA nur begrenzt, folglich sinkt die wahrgenommene Helligkeit. Zumindest, wenn man normale LEDs verwendete. Für Low-Current LEDs wäre 18mA pro Stück aber schon sehr viel und vermutlich auch im Pulsbetrieb schon etwas zu viel.
Auf dem FTP-Server (Menu->Upload...) gibt es eine Skizze zu den folgenden vier Ideen. "SSG-LM8560 Erweiterung.jpg" die sollte für das Folgende hilfreich sein.
Parallelschaltung - mehr Strom durch Emitterfolger
Wer mehr Strom will könnte die Ausgänge vom LM8560 einfach mit NPN-Emitterfolgern verstärken.
Der Originaltrafo müßte durch einen mit glichen Spannungen und erhöhter Strombelastbarkeit ersetzt werden.
Das Parallelschalten vieler LED braucht aber wiederum viele Vorwiderstände und ist somit etwas unpraktikabel. Energieverschwendung ist es obendrein.
NPN-Kollektorfolger
Man nehme den o.a. NPN-Emitterfolger.
Den Emitter könnte man über die (orignale) Kathoden-Diode auf den Trafo führen. Die Basis (am Segmentausgang) braucht dann einen Vorwiderstand. Im Kollektorzweig kann man beliebig lange LED-Ketten schalten. Die müßten dann von einer externen, positiven Versorgungsspannung versorgt werden.
Nachteil: der LED-Kettenstrom fließt immernoch durch den Trafo vom Radiowecker, der wohl kaum mehr als den normalen Segmentstrom abkann. Der Strom bleibt also sehr begrenzt, auch wenn die Spannung beliebig hoch sein kann. Für lange LED-Ketten würde das völlig ausreichen.
Die Widerstand-Transistorkombinationenn kann man natürlich phasenweise zu ULN2803 zusammenfassen, so ähnlich wie bei der letzten Schaltung (ganz unten).
PNP-Verstärker vor ULN2803
Setzt man einen PNP-Transistor parallel zum Oringinal-Display, dann erhält man ggü. Vdd positive Spannungspulse
Emitter: zum Segment-Ausgang vom LM8560
Basis: Über Widerstand und Diode zum Trafo.
Kollektor: Zum ULN28003, dessen GND sollte auf Vdd der Schaltung gelegt werden.
Ein Externes Netzteil treibt Strom durch LED-Kette und ULN, es ist deshalb mit der Masse auf die Masse des ULN zu legen.
Man braucht aber 1 Transistor und 2 Widerstände pro Segment. Das ist viel Bauaufwand. Mit 3+2+2 Löchern x 27 Segmente auf Lochraster nicht wirklich klein und sogar noch mehr Arbeit beim Bohren als 2 Pins pro PCF847, wenn man eine Platine ätzen wollte.
Alternative zum Kollektorfolger: 2 fliegende Netzteile
Die Idee mit dem Kollektorfolger ist interessant, aber der Laststrom der (Leistungsleds) muß nicht unbedingt durch den Trafo vom Radio gejagt werden.
Man verwendet die ULNs einfach pro Phase und nicht mehr "pro Segment" wie im Originalplan. Leider muß man dann das Layout von KnolleP ändern, aber das ist vielleicht zu verschmerzen.
Diese Schaltungsvariante kann man mit geeigneten Treibern für beliebige Ströme und Spannungen bauen.
Die Gleichrichtung mit Brückengleichrichtern ist nicht unbedingt das schlaueste, da ja nur Halbwellenbetrieb auftreten kann, aber das will ich weder jetzt noch hier austüfteln.
Sorry, kürzer ging nicht ;)
-Theo
- Re: Skizze und Transistoren Klaus 14.08.2009 00:43
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