Parameter Icc

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26.11.2013, 21:41
Siro

Parameter Icc

Hallo, ich habe etwas Probleme mit dem Verständnis des Parameter Icc wie er z.B bei dem Schiebergister 74HCT595 angegeben wird.

Im Datenblatt steht Icc max. 70mA

Ich dachte Icc beschreibt immer die maximale Stromaufnahme des Chips. Also der Strom der in den Vcc Pin reinfließt
Die Ausgänge des Chips können maximal +/-25mA treiben.
Wenn ich meine Leds mit den Anoden am Ausgang und mit den Kathoden nach Masse schalte, dann summieren sich ALLE Ströme der LED's und fließen
durch den VCC Pin. Bemesse ich die Vorwiderstände auf NUR 10mA, komme ich auf einen Gesamtstrom von 80mA + den Strom der internen digiatlen Logik und liege damit schon über dem Wert von Icc = 70mA
Darf ich das ? Oder hat der Wert von Icc eine völlig andere Bedeutung ?

Gefunden habe ich folgende Aussage, die mir aber nicht wirklich weiterhilft:

ICC = Bedingter Bemessungskurzschlussstrom:
vom Hersteller der Schaltgerätekombination angegebener Wert des unbeeinflussten Kurzschlussstroms,
dem der durch eine Kurzschluss-Schutzeinrichtung (SCPD) geschützte Stromkreis während der Gesamtausschaltzeit (Stromflussdauer)
des Gerätes unter festgelegten Bedingungen standhalten kann.

Danke Euch für Informationen.
Siro
26.11.2013, 22:02
PICture

Hallo!

Zitat:

Zitat von Siro

Ich dachte Icc beschreibt immer die maximale Stromaufnahme des Chips. Also der Strom der in den Vcc Pin reinfließt

Das ist richtig bei gegebener VCC. Eigentlich wichtig ist immer Wärmemenge die entsteht ! :D

Zitat:

Zitat von Siro

Wenn ich meine Leds mit den Anoden am Ausgang und mit den Kathoden nach Masse schalte, dann summieren sich ALLE Ströme der LED's und fließen
durch den VCC Pin. Bemesse ich die Vorwiderstände auf NUR 10mA, komme ich auf einen Gesamtstrom von 80mA + den Strom der internen digiatlen Logik und liege damit schon über dem Wert von Icc = 70mA
Darf ich das ?

Du darfst alles, ausser sich wundern, dass der IC kaputt gehen würde. Ich werde aber lieber den Strom durch die LEDs sinken, da der Unterschied bei der Helligkeit zwischen z.B. 10 und 8 mA nicht sooo groß ist. Sonst, falls möglich, würde ich die VCC etwas absinken. Wichtig ist immer gesamte Energie (RMS), die sich in Wärme wandelt und genauer die innere Temperatur des Halbleiters. ;)
26.11.2013, 22:18
Siro

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Erstmal danke für die Antwort.
Upps....Ehrlich gesagt hab ich eine Schaltung am Laufen mit mehreren 74HCT4094 (auch 8 Bit Schieber) wo ich sogar 20mA pro Ausgang treibe.
Im Datenblatt dort steht Icc max = 50mA. Dann dürfte ich ja nur 2 LED's gleichzeitig einschalten.
Ich hab Tagelang alle 8 LED's an, das tut dem Chip aber anscheinend überhaupt nicht weh.
Hier ziehe ich die LED's aber nach Masse und hab alle Anoden an VCC.
Damit fließt der gesamte Strom über den Ground Pin ab, aber auch hier steht im Datenblatt Ignd max. -50mA

Die Verlustleistung im Chip dürfte sehr gering sein. Weil nur die unteren Mosfets der Ausgangsstufe leitend sind und kaum Spannung dran abfällt.
weniger als 0,1 Volt bei 25mA sind das grad mal 2mW bei 8 Ausgängen also 16mW
Nur der Strom von 200mA fließt über den Ground Pin des Chips, wenn ich das richtig verstehe und den würde ich dann um den Faktor 4 überschreiten.
26.11.2013, 23:47
Klebwax

Zitat:

Zitat von Siro

Upps....Ehrlich gesagt hab ich eine Schaltung am Laufen mit mehreren 74HCT4094 (auch 8 Bit Schieber) wo ich sogar 20mA pro Ausgang treibe.
Im Datenblatt dort steht Icc max = 50mA. Dann dürfte ich ja nur 2 LED's gleichzeitig einschalten.
Ich hab Tagelang alle 8 LED's an, das tut dem Chip aber anscheinend überhaupt nicht weh.

Das kann sein und ist auch eigentlich immer so. Wenn man weiß was man tut, kann man diesen oder jenen Datenblatt-Grenzwert verletzen. Die Temperatur eines Chips ist dabei immer ein guter Indikator. Wenn man ihn anfassen kann, ohne Indianer zu sein, ist es eigentlich ganz ok. Als Bastler ist das kein Problem, als Karrierebeschleuniger taugt das aber eher nicht.

Was man dann nur nicht machen darf, ist über die Chips soetwas zu sagen:

Zitat:

Mit den Sch***dingern steh ich auch auf dem Kriegsfuß. Habe auch noch so eine 5 Kanal China Karte in irgendeiner Ecke rumliegen bei der fast alle Treiber kaputt sind. Wenn ich mich recht erinnere kann man die Dinger auch schrotten wenn man erst die Motorspannung und dann die Logik Spannung anlegt.

wenn im Datenblatt eine genaue Anweisung über das Anlegen der Spannungen steht. Man outet sich nur als *****. Man sollte besser ganz still den daneben gegangenen Braten dem Hund geben.;)

Für den Autor des Datenblattes ist wichtig, daß man vor einem amerikanischen Gericht keine Milliarde Schadenersatz erstreiten kann, wenn ein defekter Chip eine große Rückrufaktion auslöst. Er wird also immer restriktiv spezifizieren.

MfG Klebwax
27.11.2013, 00:04
PICture

Zitat:

Zitat von Siro

Nur der Strom von 200mA fließt über den Ground Pin des Chips, wenn ich das richtig verstehe und den würde ich dann um den Faktor 4 überschreiten.

Übrigens, bei niedrigerer Ausgangsspannung, sollte die Verlustleistung im Chip kleiner sein, was entsprechend grösseren Strom zulässt. ;)
27.11.2013, 01:37
Peter(TOO)

Hallo,

Zitat:

Zitat von Siro

Die Verlustleistung im Chip dürfte sehr gering sein. Weil nur die unteren Mosfets der Ausgangsstufe leitend sind und kaum Spannung dran abfällt.
weniger als 0,1 Volt bei 25mA sind das grad mal 2mW bei 8 Ausgängen also 16mW
Nur der Strom von 200mA fließt über den Ground Pin des Chips, wenn ich das richtig verstehe und den würde ich dann um den Faktor 4 überschreiten.

Da geht's nicht nur um den Chip!

Der Ganze Strom muss auch noch durch den Bonddraht fliessen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Bonddraht

Dabei ergeben sich zwei Probleme:
1. Der Spannungsabfall am Bonddraht verschiebt die Logik-Pegel. Im Extremfall kann dann ein Teil des Strom über die Eingangsschutzschaltung durch einen Eingang fliessen (z.B. ein Schalter direkt gegen Masse)
2. Der Bonddraht kann wegbrennen.

Auf dem Chip selbst muss der Strom nicht nur durch den Transistor, sondern auch noch durch Leiterbahnen auf dem Chip fliessen.

Bei MicroControllern in grösseren Gehäusen (so ab 40 Pin) kann man meist sehr schön sehen, dass diese mehrere Vcc und Vo Pins haben, meistens sind diese zwischen Port-Gruppen angeordnet.
Wenn man vergisst solche einen Pin anzuschliessen, funktioniert der Chip meist scheinbar. Es kommt dann aber meistens zu Störungen.

Ein weiteres Problem ist die thermische Belastung des Chips.

Begrenzt ist die Gesamt-Verlustleitung und die für einen einzelnen Ausgang.
Die Gesamt-Verlustleistung ergibt sich hauptsächlich aus dem oben geschriebenen und dem Gehäuse.

Die Einzelverlustleistung ergibt sich aus dem Design der Treiberstufe und dem Problem, dass die Abwärme lokal, also an einem Punkt entsteht.
Dadurch dehnt sich der Chip an dieser Stelle etwas aus, was dann zu mechanischen Spannungen im Chip führt. Im Extremfall kann der Chip dadurch Risse bekommen und er ist kaputt.

MfG Peter(TOO)
27.11.2013, 06:42
Siro

Vielen Dank, ihr habt meine Frage sehr gut beantwortet.
Icc ist dann also der maximale Gesamtstrom durch den Chip in der positiven Versorgung.

Dieser ist NICHT bedingt durch die Treibertransistoren im Chip, sondern zusätzlich zur Leiterführung im Chip, Bonddraht usw.
Also darf man NICHT annehmen, das man pro Ausgang 25mA fließen lassen darf, nur weil die internen Treiber es können.
Bei gleichzeitig 3 derart angesteuerten Ausgängen liegt man schon außerhalb der Spezifikation wenn Icc max 70mA angegeben ist.
Okay, dann hatte ich den Parameter ja doch richtig verstanden, wollte es nur nicht so ganz glauben.

Ich habe diesen Parameter früher wirklich nicht genug Beachtung geschenkt, gebe ich gerne zu :p

Siro
27.11.2013, 14:07
RoboHolIC

Hi, Siro.

Du kannst den LED-Summenstrom auch auf beide Versorgungspins verteilen: vier LEDs an Vcc und mit L-Pegel schalten, die andere vier an GND und mit H-Pegel schalten.

Die Kompensation der unterschiedlichen Ausgabepolaritäten lässt sich leicht ausführen:

I/O-Bitmuster = Soll-Bitmuster XOR bin'01010101'
wobei jede '1' eine Bit-Invertierung von Soll-Bitmuster zu I/O-Bitmuster bewirkt.
27.11.2013, 20:42
Siro

Zitat:

Zitat von RoboHolIC

Hi, Siro.

Du kannst den LED-Summenstrom auch auf beide Versorgungspins verteilen: vier LEDs an Vcc und mit L-Pegel schalten, die andere vier an GND und mit H-Pegel schalten.

Das nenn ich kreativ, ja natürlich, da hast Du völlig recht. Ansteuerung ist dann schon klar, Gute Idee, ich danke Dir.