Stromverbrauch von LCD

kaninchen

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05. März 2009
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Hallo,

normalerweise kann ich Datenblätter einigemaßen lesen, aber bei LCD's ist es sehr verwirrend.

Ich möchte nur wissen wie groß in etwa der Gesamtstromverbrauch (inkl. der Hintergrundbeleuchtung) von folgenden Modulen ist:

4x20 blau Schrift weis
4x20 geld/grün Schrift schwarz

Ich brauche die Daten um meine Netzteile zu dimensionieren, da ich mehrere der LCD's einbauen möchte.
Muss nur über den Daumen wissen wie viel Strom die LCD's brauchen.

Vielen Dank

kaninchen
 
Hallo Kaninchen,

du hast vergessen einen Link zu den Datenblättern oder zur Webiste des Herstellers/Lieferanten anzugeben.

Gruß,
Dirk
 
Hallo Dirk,

habe leider nur die Anschlußbelegungen für meine vorhandenen Displays. Deshalb die frage nach den ungefähren werten. Auf den Displays sind auch keine Daten aufgedruckt. Die Datenblätter die ich mal angeschaut habe waren halt so verwirrend. Da stehen Werte für das LCD von 10-100mA und für die Hintergrundbeleuchtung von 120-480mA und darunter nochmal 75 mA.
Was denn nun?
100mA für LCD glaube ich nicht.

Viele liebe Grüße

kaninchen
 
Hi kaninchen,

habe leider nur die Anschlußbelegungen für meine vorhandenen Displays. Deshalb die frage nach den ungefähren werten. Auf den Displays sind auch keine Daten aufgedruckt. Die Datenblätter die ich mal angeschaut habe waren halt so verwirrend. Da stehen Werte für das LCD von 10-100mA und für die Hintergrundbeleuchtung von 120-480mA und darunter nochmal 75 mA.
Was denn nun?
100mA für LCD glaube ich nicht.
Das glaube ich schon :)
Das Grafikdisplay von mir benötigt 5V/0,55A für die LED-Hintergrundbeleuchtung.
Das kommt nur auf die Fläche des LCDs und auf die Art der Beleuchtung an
(LED oder Elektrolumineszenz (EL) oder oder ...)

Bei EL brauchst du noch einen Inverter. Das läuft nämlich ähnlich wie ein
Fernseher. Du hast eine Fluoreszierende Schicht und da werden Elektronen
draufgeschossen. Kennst Du evtl vom Case-Modding bei PCs. Da gibt es
auch EL-Schnüre und Folien. Die brauchen so um die 110V AC.

Bei LED kommt es auf die Anzahl und innnere Verschaltung der LEDs an.
Aber IMMER MIT VORWIDERSTAND oder Strombegrenzung !!! Auch wenn
da 5V steht NICHT DIREKT an +5V anschließen !! WICHTIG !! Sonst hast
Du ein teueres Display ohne Hintergrundbeleuchtung. :eek:

GLCD-Display.gif

25mA für die Controller und das ganze Geraffel
3mA für die LCD-Treiber und das eigentlichhe LCD
550mA für die Hintergrundbeleuchtung
macht => 28mA für ein dunkles Display und 578mA für ein helles Display :D

Gruß
Dino
 
Hallo Dino,

vielen Dank!!

Meine LCD's werde ich mit einem Vorwiderstand von 330 Ohm betreiben. War ein Hinweis hier im Forum.
Also werde ich für mein Hauptmodul ein kleines Kraftwerk brauchen.

Viele liebe Grüße

kaninchen
 
Hi Kaninchen,

Meine LCD's werde ich mit einem Vorwiderstand von 330 Ohm betreiben. War ein Hinweis hier im Forum.
Also werde ich für mein Hauptmodul ein kleines Kraftwerk brauchen.
Berechne dir den Vorwiderstand so (oder näher dich mit ausprobieren an),
das die Hintergrundbeleuchtung nicht über dem angegebenen Maximalstrom
liegt. Evtl ist dir das ja schon zu hell und du kannst dadurch einen größeren
Widerstand nehmen. Also benötigte/maximale Helligkeit testen.
Dunkler bekommst Du es ohne Probleme über ein PWM (Da hat der Mega genug
von ;) ) in dem du die LED-Hintergrundbeleuchtung mit nem BS170 (MOSFET)
und der PWM vom Mega von Null bis zur berechneten/getesteten Maximalhelligkeit
regeln kannst. Das geht dann im Programm mit Tastenbedienung usw. Das
ist dann viel Bedienungsfreundlicher :D

Gruß
Dino
 
Hallo,

bin nach einer kurzen Pause wieder da. Meine Frau meinte ich sollte mich mal wieder und Sie kümmern! :flowers:

@Dino03

Das mit der PWM Steuerung hab ich bereits öfter gelesen, aber noch nicht als Schaltung gesehen. Bevor ich mein LCD in die ewigen Jagdgründe schicke:
Könnte man hier mal eine kleine Schaltung dafür einstellen, mit Analogtechnik habe ich es nicht so.

Wie viel % Strom kann ich durch PWM gegenüber Vorwiderstand etwa sparen?

Vielen Dank und liebe Grüße

kaninchen

PS: Ich kann keine Ostereier mehr sehen! :pleasantry:
 
Hallo kaninchen,

auch mit PWM wirst Du einen Vorwiederstand benötigen. PWM bedeutet nicht, dass Du auf den Vorwiderstand verzichten kannst.

Bei PWM verlässt Du "eigentlich" auch nicht die Digitaltechnik sondern Du bist mitten drin! :pleasantry:

Zunächst zur PWM:
Die PWM basiert auf dem Prinzip, z.B. eine Sekunde in z.B. 100 Teile zu je 1 ms zu "zerscheiden". So etwas kann man über einen Timer machen die in der Regel auch alle PWM-Ausgänge besitzen. Typische Weise verwendet man auch höhere Frequenzen aber mit 100 bzw. 1 ms Schritten lässt es sich besser erklären.

Stell Dir folgendes vor: Du hast eine Glühbirne welche du nicht konstant eingeschaltet hast, sondern im Abstand von einer Sekunde schaltest Du diese An-Aus-An-... usw. Im Mittel hast Du damit nur noch den halben Stromverbraucht, aber auch nur die halbe Helligkeit. Wenn Du nun die Frequenz erhöhst und 1ms lang ein und 1ms lang aus hast, dann siehst Du das Flackern nicht mehr, Du hast aber - durch das Tastverhaältnis von 50%:50% immer noch den halben Strom und die halbe Helligkeit.
Das Verhaltnis zwischen Eingeschaltet und Ausgeschaltet kann man auch als Pulsweite bezeichnen. Unter Pulsweitenmodulation versteht man nun den Sachverhalt, wenn man das Verhältnis Eingeschaltet zu Ausgeschaltet ändert.
Zurück zu unserem Beispielt mit den 1ms. Wenn Du nun 1 ms eingeschaltet hast und 3 ms ausgeschaltet hast usw. 1-3-1-3-1-3-1-3 dann hast Du nur noch 25% Stromverbrauch und 25% Helligkeit. Usw.

Wozu das ganze also:
Mit der PWM kannst Du sehr einfach die Helligkeit einer LED oder Glühbirne regeln, ohne dass Du Dich auf das gebiet der Analog-Technik begiebst. PWM bedeutet also nur, "ich schalte eine bestimmte Zeit ein, und eine bestimmte Zeit aus und das ganze immer wieder und ziemlich schnell hintereinander".

Wenn Du dann noch einen Tiefpass hinten anhängst so entspricht die resultierende Helligkeit bzw. der Stromverbraucht dem arithmetischen Mittelwert und.

Hmmm, kapiere ich das jetzt selber noch :p

Ok, bevor ich mir jetzt einen abbreche schau erst mal hier:
http://www.roboternetz.de/wissen/index.php/Bascom_und_PWM

Damit dürfte Dir die Funktin der PWM klarer werden. Also Wiederstand beibehalten und den rest mittels Timer auf dem Mega realisieren.

Wenn Du weiter Hilfe brauchst so lasse es mich einfach wissen, ich kann Dir auch einen Code-Schnipsel zur Verfügung stellen, wei man einfach eine PWM für ein LCD-Display realisiert.
Um eine MOSFET oder Transistorstufe wirst Du allerdings auch nicht darum herum kommen. Fakt ist aber, dass die PWM bei niedriger Helligkeit sehr wohl den Stromverbraucht senkt, da Du ja auch weniger Energie verbrätst.

Grüße,
Markus
 
Kurze Einmischung

Hallo,
wenn man gerade den ATMega8515 auf dem STK500-Board stecken hat,
auch gerne mal zwischendurch ein kleines Prog antesten möchte, da hätte ich etwas zum Thema.

Das Programm liefert an verschiedenen LEDs des STK-Boardes unterschiedliche Helligkeiten, die die Wirkung der gut erklärten PWM-Zusammenhänge verdeutlichen helfen.
(Stammt aus dem ominösen Tutorial.)

Viel Spaß,
Euer Oskar01

P.S.:
Wie ist das Programm zu verstehen?

Im Rhythmus des Timer0-Überlauf-Interrupts werden periodisch
Vergleiche zwischen vorgegebene OCR-Werten und einem interruptsynchron hochgezählten Temporärregister (temp1) vorgenommen.
Dabei wird bei Durchlaufen der Mehrfachverzweigungs-Vergleichsschleife schon früher oder später zur Ausgabe verzweigt, was pro LED eine kürzere oder längere Programmlaufzeit und damit Einschaltdauer bzw. Austastung bewirkt.

Da das STK500-Board die LEDs invertiert, leuchtet also die achte LED am längsten und damit hellsten, obwohl sie die kürzeste Einschaltdauer bekommt.

Für die OCR-Werte ist wichtig, daß sie von niedrigen Werten zu höheren Werten der Reihenfolge nach eingegeben werden,
sonst ist der Helligkeitszuwachs von LED zu LED nicht in etwa kontinuierlich.

Man kann an den Bits spielen.
Da sieht man, was sich verändert.
Wird in Zeile 3 direkt hinter Label Timer0_Overflow statt 128 255 eingegeben, leuchten alle LEDs gleichmäßig. Demzufolge kann hier auch der höchste OCR-Wert nur 127 (hex 7F) betragen.
Das zum einen. Der Impuls wäre dann auch zu kurz (bzw. zu lang) für die Vergleichswerte, da ja zur Rechteckimpulserzeugung Impuls und Pause gehören.

Zwischenwerte bewirken, daß die Helligkeit in der mittleren LED-Zeile
am größten ist, gegen "höherwertige" LEDs wieder abnimmt.

Wird in Zeile 2 hinter Label WorkPWM statt 00 z. B. F0 eingegeben,
leuchten nur die unteren 4 LEDs. Sie können so ausmaskiert werden.
etc.

Die Besonderheiten im Programm liegen auch darin, daß mangels Temporärregister OCR- und andere Werte ins DSEG geladen, bzw.
"umgeladen" werden.
 

Anhänge

  • PWM_Test2.asm
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Hallo,

erst mal DANKE Euch beiden!

Ich weis jetzt wie ich meine LED Hintergrundbeleuchtung ansteuern werde.

Bei der Analogtechnik meinte ich mehr die Schaltung mit dem BS170. Mit MosFet's habe ich noch nicht gearbeitet. Deshalb die Frage nach der Beschaltung, welche ich dann auch für meinen DCF77 als Verstärker benötige.

Viele liebe Grüße

kaninchen
 
Hallo Kaninchen!

Wenn du einen Schaltplan für dein DCF77-Modul mit BS170 MOS-FET suchst,
dann schau doch mal ----> H I E R! ;)


Schöne Grüße,
Cassio
 
Hallo,

@Cassio

SUPER!
Ich habe schon einige Tage danach gesucht, war aber zu doof um es zu finden.:eek:

Viele liebe Grüße

kaninchen
 
Hallo,

@ Dino03,

man seid Ihr schnell!!!!!!! :flowers:

Ich werde PWM benutzen und die Beleuchtung der LCD's, es sind bis zu 4 Stück im Hauptmodul zusätzlich mit einem 1-4 Mux nacheinander ansteueren. Somit wurde das Problem für mich mit der Stromversorgung bestens gelöst.
Ich habe damit einen Stromverbrauch selbst hier im Hauptmodul von nur ca. 700 mA statt ca. 2,3 A bei 5V (siehe "bald" im Heizungssteuerungsprojekt).

Vielen Dank noch mal an Alle!:flowers:

Viele liebe Grüße

kaninchen
 
Hi Kaninchen,

Ich habe damit einen Stromverbrauch selbst hier im Hauptmodul von nur ca. 700 mA statt ca. 2,3 A bei 5V (siehe "bald" im Heizungssteuerungsprojekt).
ich hab sicherheitshalber das Datenblatt von dem BS170 nochmal befragt ...
Er hält 500mA Dauerstrom aus und etwas über 1A gepulst. Aber es gibt bei
MOSFETs einen entscheidenden Vorteil gegenüber bipolaren Transistoren :D
Man kann sie einfach PARALLEL SCHALTEN ! Einfach die Gates über einzelne
Widerstände zusammenpacken und Drain und Source direkt parallel. Man
benötigt nicht wie bei bipolaren Transistoren Emitterwiderstände um den
Strom gleichmäßig auf die Transistoren zu verteilen. Das machen die von
ganz alleine :D
Hier das Datenblatt vom BS 170 ... Anhang anzeigen BS170_N-MOSFET_Infineon.pdf
Das Datenblatt von Fairchild war fürs hochladen leider zu groß (512k).
Aber das von Infineon wird wohl auch ausreichen. Sonst sieh mal bei
http://www.datasheetarchive.com nach , oder hier
http://www.datasheetcatalog.com , da suche ich immer nach
meinen Datenblättern.

Wenn die Beleuchtung also mehr Strom benötigt, dann einfach 2x BS170
Drain mit Drain und Source mit Source verbinden und jedes Gate mit nem
Widerstand an den Ausgangspin des ATmega anschließen. Dann hast Du
2x 500mA zur Verfügung ohne das sie dir abrauchen :D
(oder mit 3 oder 4 oder 5x BS170)
Aber bei nochh größeren Strömen sollte man evtl doch größere MOSFETs
verwenden. Ich hab mich da auf die IRLU2905 (von Reichelt) eingeschossen.
Die sind schön klein und steuern schon bei kleinen Gate-Spannungen durch.

Hier das Datenblatt ... Anhang anzeigen IRLU2905_HexPowerMOSFET.pdf

Gruß
Dino
 
Parallelschalten von Transistoren (Bipolar/MOSFET)

Hallo zusammen,

ich hab es gesucht und gefunden :D
Das wollte ich euch nicht vorenthalten ...

Wenn man Transistoren parallel schaltet, sollte sich die Leistung gleichmäßig
über alle aufteilen damit nicht einer alles verbrät und die anderen sich in der
Gegend rumräkeln :D

Bipolare Transistoren (npn/pnp) :
Bei bipolaren Transistoren muß man für die Parallelschaltung jeden Transistor
mit einem Emitterwiderstand versehen (so 0,1 .. 1 Ohm je nach Strom und
Anwendungsfall). Und zwar hat das folgende Bewandnis. Je heißer ein
bipolarer Transistor wird, desto niederohmiger wird er. Damit würde er noch
mehr Strom durch sich hindurchziehen und noch heißer werden. Im Endeffekt
fliegt einem das Teil um die Ohren. Jetzt kommt der nächste Transistor der
Parallelschaltung dran ... Eine Kettenreaktion. Darum die Emitterwiderstände,
die den Strom gleichmäßig verteilen sollen. Das verbrät natürlich zusätzlich
Leistung.

MOSFET-Transistoren (n-Kanal/p-Kanal) :
MOSFETs können gefahrlos parallel geschaltet werden, da sie im Gegensatz
zu bipolaren Transistoren einen positiven Temperaturkoeffizienten haben.
Das heißt, je heißer desto hochohmiger. Damit verteilt sich die Leistung
automatisch auf die parallelgeschalteten MOSFETs. Wenn einer mehr Leistung
verbrät als die anderen wird er heißer und damit hochohmiger. Dadurch nimmt
er sich in dem Verbund zurück und die anderen müssen mehr tun. Es gleicht
sich also untereinander an. Siehe auch hier...
Wikipedia : Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor
Im Gegensatz zu bipolaren Transistoren besitzt der Kanalwiderstand der Drain-Source-Strecke des MOSFET einen positiven Temperaturkoeffizienten. Das bedeutet, dass bei steigender Temperatur auch der Widerstand steigt. Dadurch kann man in einigen Anwendungen mehrere MOSFETs ohne zusätzliche symmetrierende Maßnahmen parallelschalten, um die Stromtragfähigkeit zu erhöhen und den Spannungsabfall zu verringern. Sobald einer der MOSFETs durch zu viel Strom zu heiß wird, steigt sein Widerstand. Dadurch teilt sich die Strombelastung der MOSFETs gleichmäßig auf.

So weit so gut.

Gruß
Dino
 
Thema zerlegt

Hallo zusammen ...

also auf Bitte von Grandpa hab ich die Beiträge über den Slotcar-Racer mit
Beleuchtung und Steuerung in ein neues Thema verschoben.
Man findet es hier ...
Slotcar-Beleuchtung und Steuerung mit ATtiny

jetzt kann es hier wieder mit dem Stromverbrauch voon LCDs, der
Hintergrundbeleuchtung und der Helligkeitsregelung weitergehen ... :D

Gruß
Dino
 

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