[UPDATE] Projekt RGB-Wall: Plasma-Effect

    Hallo kolliman,


    erstens liegt ein Vorteil einer Verteilung der RGB-Kanäle auf versch. TLCs im besseren Wärmemanagement. Da die roten Chips bei RGB-LEDs (und auch sonst) praktisch immer die niedrigste Vorwärtsspannung haben, muss bei den roten Chips an den jeweiligen Konstantstrom-Kanälen der TLCs die meiste Leistung verbraten werden, wenn man für alle LED-Farben eine Betriebsspannung wählt und bei den roten nicht noch zusätzliche Widerstände (zum Verbraten der Leistung) vorsieht. Wenn also dann alle roten LEDs auf einzelne TLCs konzentriert sind, könnten diese möglicherweise zu viel Leistung verbraten müssen. Wenn man RGB hingegen auf die TLCs verteilt, dann verbraten alle TLCs praktisch die gleiche maximale Leistung, und die besondere Last der roten Leds wird eben verteilt.


    Zweitens wird das Layout viel einfacher, wenn man die RGB-Kanäle nacheinander an die entsprechenden TLC-Kanäle hängt. Beim getrennten Routen der einzelnen Farben der RGB-Leds auf unterschiedliche TLCs wirst du je nach Anordnung der RGB-LEDs schnell auf Platz- und Routing-Probleme stossen, wenn du nicht gerade Multilayer-Platinen (mehr als zwei Layer) machst.


    Drittens sind aufgrund der kurzen, minimalen Schaltzeiten (40 ns) bzw. zeitweise hohen Frequenzen kurze Bahnen vom TLC-Chip zu den LEDs von Vorteil bzw. fast Voraussetzung. Und dies kann eben am Besten erreicht werden, wenn die TLCs zur Reihenfolge der LEDs angepasst platziert und verschaltet werden.


    Gruss
    Neni

    Das sind wirklich 3 Gründe die einleuchten und mir zu denken geben müssen.


    An dem Layout bin ich eh am verzweifeln..... :(


    Kurze Wege vom TLC zu den LEDs, tjo was ist den kurz, bei 60cm Gesamtlänge und 3 TLCs, da werden es bestimmt 10-15cm für die LEDs die am weitesten weg sind.


    Ich nehm auch keine RGB LEDs sondern 3 "getrennte" pro Pixel. Aber das macht wohl keinen Unterschied.


    Danke für die hilfreichen Hinweise
    kollimann

    hai,


    erstmal großes Lob an den Autor. Das Projekt ist echt sehr gut geworden!


    habe ein ähnliches Projekt vor, nur würde ich gern die LEDs von der Steuerung trennen. Meint Ihr, dass man zwischen TLC und LEDs 3m Leitung legen kann, ohne dass mir die 97KHz PWM einen Strich durch die Rechnung macht? wenn nein, warum nicht?


    Grüße der Giraffe

    Auch wenn wir hier im LED Forum sind...


    Wie wärs mit einem TFT für ein solches Vorhaben? Stelle gerade einen Tisch (später eventuell auch als Wandleuchte) mit Touchscreen fertig, wird vielleicht nich so enorm hell, dafür aber der Effekt umso besser :).


    Ansonsten: Ich sehe da schon ein Problem, eventuell könnte das aber mit Cat5(e) Kabel doch recht gut funktionieren... Einfach weil du damit einen wunderbar großen Sender bastelst :)

    Giraffe:
    Leider wird das mit 3m Zuleitungskabel von TLC59116 zu den LEDs wohl kaum gehen. Du musst dir nur einmal vorstellen, dass bei 97 kHz PWM mit 8 Bit Auflösung minimale Pulsweiten (bei den Randwerten) von 40 ns (entspricht 25 MHz) vorkommen. Da wird es praktisch fast unmöglich, diese noch sauber über eine so lange Zuleitung zu den LEDs zu führen, ohne dass die Pulse bzw. die Flanken verschleifen und man am Ende eben eine stark verringerte, tatsächlich noch nutzbare PWM-Auflösung hat. Und dies gilt umso mehr, als da eben nicht einfach Datensignale mit geringen Strömen übertragen sondern eben im Vergleich eher höhere Ströme (20 mA und mehr pro Kanal) sauber geschaltet werden müssen.
    Wenn überhaupt Kabel verwendet werden sollen, dann einzeln geschirmte (pro Kanal), und das aber ohne irgendwelche zusätzlichen, schnellen und leistungsfähigen Treiberschaltungen sicherlich deutlich unter 1 m Maximallänge. Nicht zu vergessen ist dabei sowohl mögliches Übersprechen (etwas weniger bei einzeln geschirmten Leitungen), Fremdeinstrahlungen aber auch die Störstrahlung auf die Umgebung der Leitungen selbst.


    Gruss
    Neni

    Sehr cooles Teil, synvox!


    Eine Frage hab ich dazu: Spricht etwas dagegen, in solchen Projekten auf den Einzelpanels Multiplex zu betreiben? Du verwendest ja für ein Panel mit 16 RGB-LEDs gleich 3 TLC59116. Für größere Anzeigen braucht man da ziemlich schnell ziemlich viele dieser Treiber ...


    Grüße.

    Zitat von synvox

    Natürlich kann man auch multiplexen, was aber dann sehr viel mehr Prozessor-Performance auffrisst, da man dann meist auch die PWM per Software machen müsste.


    Ja, Software-PWM ist natürlich hinsichtlich der Performance immer ein ziemlicher Killer. Aber ich dachte mir, daß man die PWM getrost weiterhin dem TLC59116 überlassen kann. Benutzt habe ich den allerdings selber noch nicht. ;)


    Zitat von synvox

    Mit dem TLC59116 würde zwar auch Multiplexing gehen (der Chip ist von der PWM-Frequenz her gut geeignet), aber die ständige Belastung des µC wäre trotzdem grösser.


    Hm, was meinst Du mit "gut geeignet"? Wie sähe eine weniger gut geeignete PWM-Frequenz aus? Klar, man müßte das Umschalten der Zeilen oder Spalten beim Multiplexen irgendwie mit dem PWM-Zyklus für den Kanal synchronisieren. Aber da die PWM-Frequenz ja in der Regel deutlich höher als die Multiplex-Frequenz sein wird (was sollte man bspw. auch mit einem 40kHz-Mux), dürfte es keine Probleme mit unvollständigen PWM-Zyklen, zu niedriger resultierender Multiplex-Frequenz oder etwas in der Art geben, oder?


    Zitat von synvox

    Ausserdem sieht eine Direktansteuerung ohne Multiplexing einfach besser, flimmerfreier aus, und ist dank der 97kHz-PWM des TLC59116 auch noch video-tauglich.


    Stimmt, auch ein guter Punkt.

    Zitat von atze

    Hm, was meinst Du mit "gut geeignet"? Wie sähe eine weniger gut geeignete PWM-Frequenz aus? Klar, man müßte das Umschalten der Zeilen oder Spalten beim Multiplexen irgendwie mit dem PWM-Zyklus für den Kanal synchronisieren. Aber da die PWM-Frequenz ja in der Regel deutlich höher als die Multiplex-Frequenz sein wird (was sollte man bspw. auch mit einem 40kHz-Mux), dürfte es keine Probleme mit unvollständigen PWM-Zyklen, zu niedriger resultierender Multiplex-Frequenz oder etwas in der Art geben, oder?


    Naja, die Zeilen-Umschaltfrequenz beim Multiplexing müsste je nach Anzahl Zeilen mindestens so hoch sein, dass die Gesamt-Matrix-Bild-Wiederholrate mind. 100 Hz beträgt, sonst flimmert's eben zu stark. Und da man eben bei Chips mit autonomem, internem Oszillator (wie auch beim TLC59116) die Zeilen-Umschaltung nicht wirklich mit dem PWM-Zyklus synchronisieren kann, ist es von Vorteil, wenn die PWM relativ hochfrequent ist, so dass pro Zeile um die 100 oder mehr volle PWM-Zyklen stattfinden können. So ist dann der Einfluss des einen unvollständigen PWM-Zyklus gemessen an den 99 korrekten nicht so gross bzw. vernachlässigbar.


    Bei Treiber-Chips, welche synchronisierbar sind (da sie extern getaktet werden), wie zum Bsp. beim TLC5940, kann man die Zeilenumschaltung natürlich synchron zum PWM-Zyklus machen, und da ist dann auch ein PWM-Zyklus pro Zeile ok. Es ergeben sich aber noch genügend andere Probleme, die beachtet werden wollen (z.Bsp. das jeweils zeitlich korrekte Einschieben der Zeilen-PWM-Daten; jeweils immer die Daten der nächsten Zeile während der Anzege der aktuellen Zeile).


    Gruss
    Neni

    Zitat von synvox

    Bei Treiber-Chips, welche synchronisierbar sind (da sie extern getaktet werden), wie zum Bsp. beim TLC5940, kann man die Zeilenumschaltung natürlich synchron zum PWM-Zyklus machen, und da ist dann auch ein PWM-Zyklus pro Zeile ok.


    Gutes Stichwort. Ich glaube, den schaue ich mir mal an. Danke Dir.