Max ström för Mega32A, 400mA / buss?

[toffie]

Hej på er,
Håller på med ett extremt litet projekt.. åtminstone för mig

Hur som, jag kollade upp vad en Mega32A klarar vad gäller ström och enligt databladet ska varje pinne klara 40mA, mot 20mA vad jag hört tidigare? Vidare står det DC Current VCC and GND Pins 200mA, samt 400mA för TQFP/MLF, där jag använder MLF för detta projekt. 20mA kanske är det man ska hålla sig till, men kretsen klarar att gå lite längre mot vissa försämringar, exempelvis livstiden


Sida 297 i Mega32A databladet, http://www.atmel.com/Images/doc8155.pdf


Är det max spänning för hela kretsen? Som denna drar eller som den kan "sink"-a? Hur säger man det på Svenska? Source, sink samt drain?

Sink är väl att kretsen drar en pinne mot jord, inte sant? Exempelvis att man kopplar en LED till +5V, vidare till ett motstånd sen till en pinne på en uC. Sant? Source är väl att uC driver exempelvis en LED som kopplas till ett motstånd och sedan vidare till GND?

Men vad gäller då..
Anledningen till denna tråd är för att se vad jag kan "sink"-a för att förhoppningsvis slippa transistorer. Jag har lysdioder med vardera tre chip, totalt 3x20mA. Tanken var först att jag skulle koppla varje separat chip till varsin pinne på processorn, men med tanke på den underbart "tjocka" lackade koppartråden på 0.18mm så vet jag inte riktigt om mitt sinne kommer få sinnesfrid av att koppla 25+ trådar för varje uC, och tanken är att jag ska göra åtminstone 5-10 stycken.

Jag har haft lite olika idéer om hur jag ska koppla och det beror ju lite på vad som gäller med hur mycket min uC kan "sink"-a

Mina alternativ


Alla alternativ bygger på ett 5V system och att varje chip i lysdioden ska få 20mA.

Alternativ 1
Varje chip i lysdioden är individuellt kontrollerbara. Ett motstånd per chip gör ju att om ett chip går sönder, så överbelastas inte de övriga.

Alternativ 2
Här kommer alla tre chip att drivas av en uC pinne. Samma här med ett motstånd per chip.

Alternativ 3
Här är det istället en lysdiod per lysdiod, fortfarande med tanken att varje chip ska få 20mA. Varje lysdiod är individuellt kontrollerbar. Dock överbelastas de övriga chippen om ett eller fler går sönder och gör så de övriga får över 20mA vardera.

Alternativ 4
Här kontrolleras alla tre chippen i lysdioden av en enda uC pinne. Samma med ett motstånd vilket kan ge överbelastningar på de övriga chippen om ett eller fler av dem går sönder i lysdioden.


För att inte bli totalt komplett frustrerad funderar jag på Alt. 4 just eftersom det är minst möjliga lödning på den oerhört stora ytan jag arbetar på

Vad tror ni, hur mycket kan min uC klara? Kanske är det max-max 40mA per pinne? Totalt antal lysdioder blir 6 stycken per uC och kopplar man varje chip för sig blir det 18 pinnar bara för lysdioderna Eventuellt vill jag prova med ytterligare en lysdiod.. men det blir på version 2 av detta projekt

Vilket alternativ skulle ni ha valt? Eller om ni väljer ett eget alternativ, hur skulle ni löst det med minsta möjliga antal komponenter och för att få ut så mycket som möjligt ur både varje lysdiod och varje enskilt chip? Jag har ett utrymme på 8mm i bredd samt 10mm högt att använda, som dessutom inte är fyrkantigt


Lite teasers..

[Bittämjaren]

Jodå varje pinne klarar 40mA men tillsammans får det inte bli mer än 200mA eller 400mA beroende på kapslingstypen du använder, alltså kan du garantera att inte mer än max antal pinnar (5 eller 10 med 40mA ström) är till samtidigt så klarar sig kretsen.

[Klas-Kenny]

Koppla aldrig lysdioder i parallell sådär utan var sitt seriemotstånd. Spelar ingen roll om de är hela eller ej, du kan aldrig garantera att strömmen delas upp jämnt.

[toffie]

Ok, så då får jag begränsa mig till ~40mA max per pinne alltså. De verkar lysa tillräckligt bra. Men jag är inte riktigt hundra på vilken koppling som är "bäst". (dvs skönast i längden). Säkerställa livslängd in i det längsta eller göra det enkelt och hoppas att ingen lysdiod går sönder?

Parallell ska vi givetvis inte köra, när jag läser ditt inlägg kommer jag ju förstås på varför Klas-Kenny.. Alla lysdioder har olika Vf samt att de har små skillnader i specs, så givetvis ska man inte koppla dem parallellt med ett motstånd. Däremot, vad sägs om seriekopplat med ett motstånd? Då visserligen slutar hela lysdioden att fungera om en av chippen går sönder, vilket är katastrof förstås. Men om man inte kör lysdioderna för hårt, säg 18mA för att ändå få ut effekt men ändå under smärtgränsen, då borde de väl leva rätt länge?

Vad gäller längden på lysandet kommer de endast tändas upp under ett par millisekunder och inte alla samtidigt. Max 120mA kommer att köras genom uC, dvs max tre stycken LEDs kommer vara tända samtidigt, men dock under väldigt kort tid. ~1-10ms.

Förmodligen kommer det bara vara en åt gången för så ser programmet ut och för slutprodukten känns det som att det fungerar alldeles utmärkt.

Men som sagt, ett sista alternativ. Personliga kommentarer? Vad skulle ni själva göra?



Sen vill jag även visa lite progress, även om det bör komma i en projekttråd
För hög temperatur? NEJ då.. inte alls..


Test av enstaka orange lysdiod, alla tre chippen igång, parallellkopplat försök med 82ohm motstånd. 35mA på 5V.

[Mindmapper]

Alternativ 1 är det som gäller har du ju räknat ut.

Alternativ 5 fungerar om man har nog med spänning. Om du har röda LED som med VF =2V så får du en brist på minst -1V. Du måste alltså mata med minst 6V. Mer än 6V för du behöver lite marginaler för andra komponenter ska kunna jobba också.

Kör du 40mA/utgång gäller det också att inte överskrida några andra gränser, t.ex. temperatur eller max effekt.

[toffie]

Varför skulle det vara alternativ 1 som gäller? Det ger visserligen mest för "pengarna", dvs jag kan kontrollera varje enskilt chip i lysdioden, men det blir alldeles för många I/O-pinnar att löda.. med tanke på hur svårt det var att löda så smått!



Jag säger inte att Alt. 1 inte skulle vara det bästa, men att sitta och löda 25+ pinnar på en mega32a i MLF kapsel på 7x7mm där varje pad är 0.02 - 0.022 mm bred, är tydligen inte det lättaste Åtminstone inte med den lödkolv och spets jag har.. Kör med en 0.8mm spets just nu, verkar vara det tunnaste som går att få tag på till min Ersa kolv..

Temperaturen kommer med största sannolikhet att hållas inom rimliga gränser, kommer nog hållas på den kalla sidan.

När du nämner spänning så kom jag att tänka på att jag kanske skulle kolla vad lysdioderna vill ha för spänning och det visar sig att de slukar hela 3.2V. Jag hade räknat på 1.5V och det var därför jag fick lite annorlunda strömmätning än vad jag räknade på. Den blev lägre i verkligheten alltså.


Lite tankar nu bara och tester..
Om jag kör alla tre lysdioder parallelkopplat med ett 150ohm motstånd i serie, kommer jag upp i ~1.9V med en strömförbrukning på 20mA. Helt inom rimliga gränser för lysdioden och varje chip för sig.

Tänker man sig då att man "sink"-ar en sådan lysdiod på en pinne på min Mega32A så är ju även det inom sina gränser.
Det är bara test, så det är inget slutgiltigt! (Alt. 4)


Vidare..
Anledningen till att jag försöker komma ifrån Alt. 1 är just för att det är så otroligt många trådar och vidare många pinnar på min Mega32A.

Är det något fel på Alt. 2 då? Så länge jag ser till att det inte "sink"-as mer än säg 20mA på pinnen till min uC så är väl Alt. 2 ett säkert kort? Alt. 2 har dock fortfarande alla tre motstånden och det känns nästan omöjligt att löda fast motstånden på pinnarna på lysdioden. Min lödkolv har nog alldeles för hög temperatur, så när jag löder i andra änden på motståndet så är det ganska lätt att det följer med.




Det är väl egentligen de ursprungliga idéerna, Alt. 1 och Alt. 2.. Antingen lyser jag upp varje chip för sig med varsin pinne på uC eller så lyser jag upp hela lysdioden med en pinne på uC.

Jag behöver väl visserigen justera värdena på motstånden i Alt. 2, annars drar väl de chippen mer eller mindre än vad som är ok..



Jag ska försöka igen med Alt. 1 och se om jag lyckas löda på som det var tänkt.. Alt. 4 fungerar dock galant på breadboard och en hel lysdiod drar 19.7mA vilket är helt ok


Tittade på koden igen som jag skrev för någon vecka sedan.. Lysdioden, eller varje enskilt chip, kommer vara påslaget ca 100ms på en Mega som körs i 8Mhz.. Inte alls så "farligt" länge, eller? Slitaget på lysdioden och uC bör väl vara minimal i alla alternativen?

Jag försöker bara drömma om att Alt. 4 skulle kunna fungera

[sodjan]

> Hur som, jag kollade upp vad en Mega32A klarar vad gäller ström och enligt databladet ska varje pinne klara 40mA....

Nej, nej, nej....

Har du över huvudtaget läst vad som står under "Notices:" i det
som du själv har klippt in i första inlägget !? Och i så fall, har
du förstått vad det står där ?

För det som står under "Absolut Maximum Ratings" gäller alltid att :
(och det är inget unikt för Atmel eller AVR, det gäller generellt för
datablad oavsett krets eller leverantör/tillverkare det handlar om)

- Detta är vad kretsen tål utan att ta *permanent skada".
- Det finns ingen garanti att den över huvudtaget *fungerar* vid dessa nivåer.

Om du vill ligga inom gränser där Atmel även garanterar att det faktiskt
fungerar så ska du kolla under "DC Characteristics", speciellt under "Notes:".

I korthet :
- 20 mA/pinne.
- 100 mA/port.
- 200 mA för alla I/O pinnar tillsammans.