ePaper Treiberschaltung

Entwicklung und Bau von Hardware aller Art, die im HM-Umfeld eingesetzt werden kann

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jp112sdl
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ePaper Treiberschaltung

Beitrag von jp112sdl » 03.09.2020, 21:29

Hallo zusammen,

da ich nicht wusste, in welchen der ePaper-Threads ich diese Diskussion packen soll, fange ich mal einen neuen Thread an, auch wenn er nicht direkt Homematic und nur einen kleinen Anwenderkreis betrifft.

Asselhead hat in seinem Treiber-Board für das 7.5" 100µH für die Spannungserzeugung-Schaltung verwendet.
Das Crystalfontz ePaper Adapater Board verwendet ebenfalls 100µH.

Waveshare verwendet beim ePaper Hat 68µH.

Und bei Good-Display sind in der Referenzschaltung nur 10µH angegeben.

Nun habe ich im Zuge einiger Tests mit mit dem HB-RC-4-Dis-TH und einem 1,54" ePaper verschiedene Induktivitäten
von 4,7µH - 100µH ausprobiert
und bin zu folgendem Ergebnis gekommen:
- das ePaper funktioniert immer
- die erzeugte Spannung liegt immer bei ca. 19V
- die Stromaufnahme schwankt stark von ca. 15mA bei 4,7µH bis 25mA bei 100µH.

Kann mir jemand sagen, welche (technischen) Auswirkungen es hat oder haben könnte, die niedrigste Induktivität zu wählen?
Oder im Umkehrschluss: Warum verbauen andere solch große Werte?

@Asselhead: Könntest du mal schauen, wie es sich beim 7,5" ePaper verhält?
Vielleicht ist da noch Stromsparpotential.

VG,
Jérôme ☕️

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TomMajor
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Re: ePaper Treiberschaltung

Beitrag von TomMajor » 04.09.2020, 00:05

Die großen Unterschiede bei versch. L wirst du imho erst sehen wenn du z.B. Tests über Vin Min-Max und ILoad Min-Max machst, für die der DC-DC arbeiten soll, und dir dabei den Ripple usw. anschaust.
Solange das relativ konstant bleibt kannst du L und auch andere BE in Grenzen variieren.

Ein seriöses datasheet für einen DC-DC gibt dir Formeln und Auswahlhilfen zu den Bauteilwerten unter Berücksichtigung der gewünschten In/Out Parameter.

Zur Induktivität Frage ganz allgemein zitiere ich mal das MAX1724 datasheet:
Smaller inductance values typically offer smaller physical size for a given series resistance,
allowing the smallest overall circuit dimensions.
Circuits using larger inductance values may start up at lower battery voltages, provide higher
efficiency, and exhibit less ripple, but they may reduce the maximum output current.
This occurs when the inductance is sufficiently large to prevent the maximum current
limit (I LIM ) from being reached before the maximum on-time (t ON(MAX) ) expires.
Viele Grüße,
Tom

jp112sdl
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Re: ePaper Treiberschaltung

Beitrag von jp112sdl » 04.09.2020, 06:44

TomMajor hat geschrieben:
04.09.2020, 00:05
Tests über Vin Min-Max
Ah, siehst du daran habe ich gar nicht gedacht. Habe konstant mit 3V getestet.
Da werde ich noch mal ein paar Versuche starten!
TomMajor hat geschrieben:
04.09.2020, 00:05
und dir dabei den Ripple usw. anschaust.
Das wird schwer mit meinem Equipment, weil die Spannung nur für knapp 1 Sekunde erzeugt wird.

Ich denke mal ein entscheidender Hinweis steckt schon in deinem Zitat:
TomMajor hat geschrieben:
04.09.2020, 00:05
Circuits using larger inductance values may start up at lower battery voltages,

VG,
Jérôme ☕️

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Asselhead
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Re: ePaper Treiberschaltung

Beitrag von Asselhead » 04.09.2020, 09:11

Hallo Jérôme,

bin heute im Homeoffice, kann aber am Montag mal meine Schaltung mit zur Firma nehmen und dort Spannung und Strom (mit Strommesszange am Oszi) messen. Habe auch die Drossel in 9 verschiedenen Induktivitäten zwischen 470nH und 100µH da. Könnte also auch mal wechseln.

Habe gerade noch einmal das Datenblatt vom 7,5" 800x480 Display überflogen. Dort wird als Induktivität die 68µH empfohlen.
Seite 8

Im Datenblatt wird sehr viel auf die Registereinstellungen des DC/DC eingegangen (ab Seite 26). Elektrische Daten findet man aber kaum.
Man kann wohl auch direkt externe Spannungen anlegen und deaktiviert dann den DC/DC, das wird für uns aber sicher nicht in Frage kommen.

Noch eine Frage zu Deine Messmethode.

Du hast den Strom an einer 3V Spannungsquelle in Reihe mit einem Multimeter am Versorgungseingang Deiner Platine gemessen?
Viele Grüße

Stefan

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Re: ePaper Treiberschaltung

Beitrag von jp112sdl » 04.09.2020, 09:39

Das klingt nach einem guten Plan!
Asselhead hat geschrieben:
04.09.2020, 09:11
Habe gerade noch einmal das Datenblatt vom 7,5" 800x480 Display überflogen. Dort wird als Induktivität die 68µH empfohlen.
Ich hatte mir verschiedene Datenblätter von den Good Display ePapers angeschaut (große, kleine, s/w, bunt), da sind immer 10µH drin.
Asselhead hat geschrieben:
04.09.2020, 09:11
Im Datenblatt wird sehr viel auf die Registereinstellungen des DC/DC eingegangen (ab Seite 26). Elektrische Daten findet man aber kaum.
Da hoffe ich (und bin auch guter Dinger), dass die GxEPD Lib das alles korrekt setzt.
Asselhead hat geschrieben:
04.09.2020, 09:11
Du hast den Strom an einer 3V Spannungsquelle in Reihe mit einem Multimeter am Versorgungseingang Deiner Platine gemessen?
Jawohl. In den Gesamtstromwerten steckt also noch der AVR

VG,
Jérôme ☕️

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Re: ePaper Treiberschaltung

Beitrag von Asselhead » 09.09.2020, 13:35

Hallo zusammen,

meine grobe Messung an meiner 7,5" Display Leiterplatte mit 7,5" 800x480er Display hat folgendes ergeben:

Nach dem Einschalten zieht das Display ca. 50 Sekunden lang ungefähr 26,5mA. Eine CCU ist dabei nicht in Reichweite.
Dann folgt für ca. 4 Sekunden der Bildaufbau, bei dem ca. 32mA gezogen werden. Danach geht er in den DeepSleep mit im Schnitt 130µA.
Die Taktfrequenz des DC/DC liegt bei ca. 7,5kHz mit einer 100µH Drossel. Alles gemessen an 3V.

Hier bekommt man eine grobe Vorstellung vom Zeitlichen Ablauf. Die Stromwerte sind aber nicht sonderlich genau, da die Stromzange eher für größere Ströme gedacht ist. Die oben angegebenen Stromwerte habe ich mit einem Fluke Multimeter in Reihe gemessen.
TEK00012.png
TEK00012.png (5.61 KiB) 112 mal betrachtet
Viele Grüße

Stefan

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