7セグLEDのダイナミック駆動ノウハウ

酔漢 🏍⛺📻 @suikan_blackfin

LEDのダイナミック点灯のおもしろいところは「デューティー1/4だから、輝度一定にするために4倍の電流を流そう」とならないこと。LEDは電流を流すと比例以上に明るくなるので、輝度一定なら電流を4倍より心持ち減らしていい。

酔漢 🏍⛺📻 @suikan_blackfin

一方でドライバ回路の負荷は苛烈になる。セグメントの電流は先の例では4倍まで行かなくてもおおむね4倍になる。スタティックに4mA駆動するとして、ダイナミック時には16mA。これは多くのCPUのポート吸い込み電流の上限を超える。つまり外部ドライバが必須になる。コモン側はこの7倍になる

酔漢 🏍⛺📻 @suikan_blackfin

そんでもって、7seg LEDのなかにはばかすか電流を食う物がたくさんある。

酔漢 🏍⛺📻 @suikan_blackfin

3.3V駆動をすると、この電流値が設計に無理を呼び込む。コモン側とセグメント側に外部ドライバを置き、それぞれの電圧オーバーヘッドが0.4Vとすると、計0.8V。LEDのVfが2.0vとすると、抵抗の電圧降下分はたった0.5Vである。12mAとしてもたった40Ωになる。

酔漢 🏍⛺📻 @suikan_blackfin

LEDは電流駆動すべきデバイスだし、電流駆動とは高Z電源化だが、40Ωはいかにも小さく感じる。本当は5V駆動したいところ。LEDのVfは、製品、固体のほか、熱でもばらつくのでドライバのZは重要。

酔漢 🏍⛺📻 @suikan_blackfin

そしてさっきも書いたように7seg LEDのセグメント電流は4mAなんてちゃちな物じゃない。