Minimierung der Verlustleistung am IC durch externe Z-Dioden

[noxon]

Hallo Leute
Ich würde gerne mal eure Meinung zu meiner Überlegung hören.

Und zwar geht es um Folgendes:

Ich habe einen LED-Treiber, der bis zu 16 LEDs mit einem konstanten Strom treiben kann. Dabei liefert jeder Ausgang bis zu 55mA, aber die Gesamtleistungsaufnahme des ICs erlaubt es nicht alle LEDs gleichzeitig mit diesem Strom zu betreiben.
Nun habe ich natürlich die Möglichkeit die LEDs per PWM anzusteuern und so die Verlustleistung zu senken, aber wenn ich sie wirklich mit maximaler Helligkeit leuchten lassen will muss ich irgend eine Möglichkeit finden, die Verlustwärme vom IC auf andere Bauelemente "auszulagern".

Zuerst einmal wäre da natürlich die LED an sich, die schon einmal 2,2 - 3,7 V von den 5 V benötigt. Die restlichen 1,3 - 2,8 V * 55 mA würden also am IC verbraten werden.
Könnte ich diese Spannung nicht noch einmal durch Zener-Dioden reduzieren, sodass im IC nicht mehr ganz so viel Verlustleistung anfällt und stattdessen die Z-Dioden die Leistung auffangen?

Das sollte doch funktionieren, oder?


PS:
Eine andere Frage hätte ich noch. Wie lang darf eigentlich eine Daisy Chain aus solchen Chips ungefähr sein, bevor man mit Signalproblemen rechnen muss? Ich habe nämlich schon vor zwei dieses Chips hintereinanderzuhängen, aber könnte ich auch 4 Stück aneinanderhängen?
Ich habe mal irgendwo gelesen, dass es ab bestimmten Längen Probleme mit dem durchgeschleiften Signal geben kann.

[pctoaster]

Hi,
um welchen Chip geht es hier denn ?
Wenn überhaupt, würde ich das mit einem Vorwiderstand an den LEDs machen. Da Du ja weißt, daß Du 55mA brauchst, hast Du dann ja auch gleich den Spannungsabfall am R.
Also die LED braucht max 3,7 V. Also müssen 1,3 V verschwinden -> R= 1,3/0,055 = 22Ohm.
Und schon hast Du 16 x 1,3V x 0,055A = 1,1W gespart

Gruß
pctoaster

[noxon]

Noch habe ich mich nciht 100%ig festgelegt, was den Chip angeht, aber das "Problem", dass sie nicht alle 16 LEDs mit voller Leistung betreiben können haben eigentlich alle LED Treiber.
Im Moment tendiere ich zum Max6969 (http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX6969.pdf).

Ich war mir Anfangs nicht sicher, ob das mit dem Widerstand funktioniert. Der Chip stellt nämlich eine Konstantstromquelle dar, die immer die 55 mA liefert, egal welche LED oder welchen Widerstand ich davor schalte. Ein Widerstand würde hier also nicht den Strom begrenzen.

Aber jetzt, wo du es sagst sollte es trotzdem kein Problem sein es mit Wideständen zu lösen. Ich käme sogar mit normalen 250 mW Widerständen aus.

Ich werde das auf jeden Fall mal probieren.

[pctoaster]

Ich war mir Anfangs nicht sicher, ob das mit dem Widerstand funktioniert. Der Chip stellt nämlich eine Konstantstromquelle dar, die immer die 55 mA liefert, egal welche LED oder welchen Widerstand ich davor schalte. Ein Widerstand würde hier also nicht den Strom begrenzen.


Nein, das tut er nicht. Jedenfalls wenn er nicht zu groß wird. Aber es fällt dabei Spannung ab. Und das ist es ja was Du wolltest: Die Verlustleistung nach Außen verlagern. Du mußt halt nur darauf achten daß Dein verwendeter Chip den Mindestspannungsabfall noch hat, den er zum Stromregeln benötigt. Das könnte das Problem dabei sein.

Gruß
pctoaster

[noxon]

Na dann werde ich es so machen. Danke für deine Hilfe.

[deSilva]

Es geht hier um 2 ähnliche aber doch verschiedene Dinge:
(1) Die Wärmeerzeugung durch einen Spannungsabfall in den Ausgangstreibern; die sollte man nicht über 1W treiben, das ist bei DIL Chips seit 30 Jahren gleich geblieben. Stromtreiber brauchen aber natürlich eine gewisse (teilweise sogar größere!) Spannungsreserve!

(2) Der GESAMTSTROM, der nach GND abgeführt wird! Dieser ist durch das Bonding und die Pins beschränkt. Bei so einem Treiber wie von dir angegeben sagt das Datenblatt: 500mA. Die Leitungen sind einfach nicht dick genug!!!!

Wenn Du das jetzt zusammenrechnest, dann kannst Du knapp 2V Spannungsdifferenz vertragen.

Bei PWM mit LEDs solltest Du besondere Stromspitzen vermeiden, also die LEDs überlappend und niemals gleichzeitig an oder ausmachen

[noxon]

Bei der PWM immer nur 8 LEDs gleichzeitig einzuschalten hatte ich vorgesehen. Eventuell werde ich aber auch einen anderen LED Treiber verwenden. Es gibt welche die einen deutlich höheren Strom nach GND zulassen.
Der STP16C596 (http://www.digchip.com/datasheets/download_datasheet.php?id=938537&part-number=STP16C596) zum Beispiel verträgt fast 2 A und maximal 120 mA an einem Ausgang. Die maximale Leistungsaufnahme liegt aber auch hier bei maximal 1,5 Watt. Der wäre also schon besser geeignet, aber leider scheint man den als Privatmensch schlecht zu bekommen.

Außedem sieht es so aus, als ob der nicht mehr gefertigt wird und in den Shops nur noch als Auslaufmodell zu haben ist. Auf der HP steht ("NRND: Not Recommended for New Design, Product is fully available to support existing customers but is not recommended for new designs.")