Настройка выходного каскада управления светодиодами, RGB Led Cube 12x12x12 Опции

[FastCat]

Делаю RGB Led Cube 12x12x12 (на TLC5940).
И столкнулся с нестабильной работой зажигания светодиодов. Такое впечатление, что транзисторы надежно не открываются-закрываются.

Схема выходного каскада:


Изначально устройство только для предварительного тестирования работало под управлением Arduino Mega 2560. При этом транзисторы выходных каскадов подключались напрямую к плате Arduino Mega 2560.
И все прекрасно работало. Видео https://www.youtube.com/watch?v=ik55zT0CZiU

Но потом появилась необходимость в более удобных "мозгах" - chipKIT Max32. И для экономии выходов платы, выходные каскады транзисторов подключались к выходам двух 74HC595.
Однако, появилась проблема в виде "фантомного" зажигания светодиодов с слоях куба.
Видео, как это происходит https://1drv.ms/v/s!AmOfGucR9dk0iXubkjE3fVrwRAeH (особенно заметно на зеленом и синем цветах).

Не подскажите, номиналами (и в каком диапазоне) каких элементов в схеме нужно ”поиграться”, что бы транзисторы надежно открывались-закрывались ? Или какие дополнительные элементы нужно в схему добавить ?

Заранее спасибо.

Сообщение отредактировал FastCat - Jul 31 2016, 19:26

[rx3apf]

А 595 как к основной плате подключены ?

[FastCat]

А 595 как к основной плате подключены ?

595-ые смонтированы на отдельной платке (фильтрующие емкости по питанию установлены).
К основной плате все это дело подключено проводами, длиной около 7 см.

[AnatolyT]

Чтобы управлять затвором ключа попробуйте использовать пару биполярных транзисторов разной проводимости, объединив базы на входе и коллекторы на выходе подключив их затвору, то есть одинаково быстро заряжать и разряжать емкость затвора ключа.

[=AK=]

Схема выходного каскада:


какие дополнительные элементы нужно в схему добавить ?

Увеличить R1 до 10к. Уменьшить R2 раза в 2-3. Добавить резистор порядка 330 Ом ... 1 кОм со стока Q1 на землю.

[Plain]

Делаю RGB Led Cube 12x12x12

Да, уже 7 лет как, мы в курсе.

Но почему же до сих пор всё то же изначально неадекватное решение задачи, когда давным давно в наличии такой примитив, как WS2812B, которым не нужны никакие ключи, регистры и прочее — только что проверил на aliexpress, 1728 шт. продают всего за 152$.

Далее перфорацию из трёхдорожечных печатных плат в Резоните и прихомутать их к 1 мм стальной арматуре, а на дне — контроллер 144 каналов и видеопамяти на ПЛИС, БП и прочий высокоуровневый обвес.

[Tarbal]

1. Мне не нравится, что затвор никто вверх не тянет. Скорее всего в этом причина.
2. Я бы выкинул все лишние детали и оставил один только полевик затвор к выходу через резистор чтобы емкостью не перегружать выход при переключении. Если же надо быстро переключать, то воспользовался бы советом AnatolyT.

[=AK=]

1. Мне не нравится, что затвор никто вверх не тянет.

Резистор R2 тянет

Я бы выкинул все лишние детали и оставил один только полевик затвор к выходу через резистор

Vcc явно не 5В, поскольку это мощный полевик, ему надо 12В на затвор. Так что напрямую не выйдет.

[vladec]

Подумайте. Действительно, как справедливо заметил Plain, решение на WS2812B на порядок эффективнее во всех отношениях.

[rx3apf]

1. WS2812, конечно, штука хорошая. Но конструктивное исполнение накладывает определенные ограничения - если классические четырехвыводные RGB бывают даже в 10-mm "баллоне", то тут может потребоваться приклеить что-то рассеивающее (а почему-то производители не торопятся облагодетельствовать нас накладками на корпуса 5050).

2. 7 сантиметров до 595 - это немного (я подозревал звон). Но все равно, первое, что я бы проверил - это именно звон. Со стороны передатчика на CLK резистор на 68...100 Ом, и посмотреть, как оно.

[iosifk]

Делаю RGB Led Cube 12x12x12 (на TLC5940).
И столкнулся с нестабильной работой зажигания светодиодов. Такое впечатление, что транзисторы надежно не открываются-закрываются.

.

Встаньте одним лучем осцилла на светодиоде, а вторым лучем "двигайтесь" от выходного каскада к контроллеру. И наверняка найдете место, где на осцилле будет видна помеха в тот момент времени, когда зажигается светодиод. Судя по картинке, светодиоды моргают не хаотично, а упорядоченно. А следовательно это не столько помеха через "эфир", как неправильный режим работы. Ну например, у микроконтроллера выводы на какое-то время переключаются на ввод... Или что-то в таком роде...

[=AK=]

1. Мне не нравится, что затвор никто вверх не тянет.

Есть еще один способ обеспечить быстрое закрытие полевика. Ныне почти забытое, но на мой взгляд изящное схемотехническое решение

[LII]

Такое впечатление, что транзисторы надежно не открываются-закрываются.
какие дополнительные элементы нужно в схему добавить ?

Проэмулировал Вашу схему в Micro-Cap. Ключ открывается при входном напряжении около 0,7В. Это близко к логическому нулю, естественно транзистор ненадёжно закрывается сигналом с микросхемы. Поставьте делитель напряжения на базе, сделайте порог хотя бы 2В.

[rx3apf]

Это что-то из области альтернативной реальности - чтобы слаботочный ключ на биполярном транзисторе "ненадежно" закрывался выходом CMOS-логики...

[LII]

Это что-то из области альтернативной реальности - чтобы слаботочный ключ на биполярном транзисторе "ненадежно" закрывался выходом CMOS-логики...

Смотря как развести землю, смотря какой длины провода и как они проложены. Вы с такой "альтернативной реальностью" не встречались?