CD4511 發熱的疑問 DIY七段顯示器

zuoso2006

小弟
最近用 CD4511 想做七段顯示器 但用麵包版測試都沒問題 ，麵包板的IC 是 DIP
換到洗PCB板子後只是改變封裝 變成SMD的IC 卻會發熱問題，而且運作久用手碰還會燙手

在麵包板上測試好幾天都沒問題不知道為什麼變封裝後卻會發熱
測試都是用一樣的電源IC 入電是24V 經過7815 後面由7815的15V提通電源

有查了CD4511 電源可以吃15V 應該沒問題啊不知道為什麼會發燙

有測試過將電壓輸入變成5V卻又不會發燙 真不知道是哪裡有問題

ciko.ciko

7段顯示器限流電阻值?有計算過?

jason680

大概看了一下...

先說幾個問題(可能都不是問題)
圖不不清楚,共陽共陰也沒寫,...

不管是不是CD4511,只要是IC/元件都有"驅動"能力問題
就好像 只能提10公斤小孩,你叫他搬15公斤的東西
結果 不是拿不動 就是能提不能動(走沒兩三步)

你的七段 圖有18支腳, 電路只有15腳,電路圖解析度不高,
就猜共陰, 七段LED顯示直接由CD4511輸出Hi供電驅動
註: 後來有看到 COM(-) 共陰

VCC -- IC --- (限熱...再來(熱散不良)就是壞跟燒...流)電阻 ---七段LED --GND

在不同的VCC(5v,15v) 電流不同, IC的驅動能力又有限
最後就是熱...再來(熱散不良)就是壞跟燒...

zuoso2006

7段顯示器限流電阻值 2.2k  
不樣的封包ic 但資料都一樣 也寫著一樣  
而且一顆ic 才帶一 七段LED   
難道不一樣封裝 參數會不一樣嗎???  但查了一下沒看到這問題

ㄚ三哥

發文已10小時，最後一張圖片有檔名。

duke83

兩個方向：降低 LED 驅動電流與工作電壓。

15V 供電時 LED 每個字節電流在 2K2 電阻條件下約 6mA，改成 5V 供電時每個字節約 1mA 也能亮。
這代表現代的七段顯示器發光效率很高可以盡量降低 LED 的電壓與電流，自己增大阻值到可接受的低亮度。

IC 電壓盡量降低以降低功率消耗是電路設計的基本課題，甚至到 3V 都不是問題。
唯一的問題就是從外界的 BCD 訊號的電壓位準不能高過顯示電路的電源電壓。
但還是可以用電壓介面轉換 IC 或 BCD 直接串接電阻來獲得轉換。

DIP 與 SMD 的封裝內部的晶片都是相同的，但 DIP 封裝體積比較大自然散熱也會比較好。
不知溫度高或發燙是否有數據可以表示，一般而言四五十度都不算高，有時真降不下來也不管了。

eldlee6056

zuoso2006 發表於 2023-12-31 02:23 PM
7段顯示器限流電阻值 2.2k  
不樣的封包ic 但資料都一樣 也寫著一樣  
而且一顆ic 才帶一 七段LED   

資料是有不一樣的 , 只是都會被忽略 ,

以後你就不會忽略了 .

ysc

duke83 發表於 2023-12-31 03:06 PM
兩個方向：降低 LED 驅動電流與工作電壓。

15V 供電時 LED 每個字節電流在 2K2 電阻條件下約 6mA，改成 5V ...

圖面沒看清楚，回錯了。

eldlee6056

ysc 發表於 2023-12-31 09:59 PM
圖面沒看清楚，回錯了。

zuoso2006 發表於 2023-12-31 02:23 PM
7段顯示器限流電阻值 2.2k  
不樣的封包ic 但資料都一樣 也寫著一樣  
而且一顆ic 才帶一 七段LED   

是發文者自己寫錯 , 在電晶體那裡的 2.2K 的確是 pull down ,

顯示器的各字節限流電阻 , 麵包板上用的 , 跟朦朧美線路裡標示的都是 2K 歐姆.

此線路很可惜 , 各 4511 的編碼輸入都已全並聯 , 應該是只要用 1 顆 4511 加 4 顆 NPN 掃描顯示即可 .

可能是無法要求 PLC 端協調配合更改 , 只好用 4 顆 4511 當作記憶除存用 .

ysc

eldlee6056 發表於 2023-12-31 11:16 PM
是發文者自己寫錯 , 在電晶體那裡的 2.2K 的確是 pull down ,

顯示器的各字節限流電阻 , 麵包板上用 ...

他是利用CD4511 LACTH 功能，把4位數 BCD碼 分別鎖入 CD4511，採靜態驅動。

其實靜態驅動電流不須這麼大，15V時限流電阻採用6.8k， 大約2mA就很足夠了，

zuoso2006

1.感謝 eldlee6056 指導 這封裝還真的不一樣電流 ><     謝謝指導
2.電晶體 與外部驅動七段顯示器LED 是2.2K 沒錯
3.的確是配合PLC 端協調配合更改 , 只好用 4 顆 4511 當作記憶除存用

test1231

pcb那用dip的試試看,估計跟smd的結果是相同的.

zuoso2006

test1231 發表於 2024-1-1 09:04 PM
pcb那用dip的試試看,估計跟smd的結果是相同的.

測試過了就是不相同 不會發熱才有疑問
感謝指導

oldhan

要我做的話就把 4511 VCC 改成 5V,
降低 LED 限流電阻無謂的功耗,
ˋ4511 速度檢查一下跟不跟得上因為會比 15V 慢點

zuoso2006

把七段顯示器限流電阻改成6.8K後  真的有改善  缺點就是只是暗了點

調整後 將限流限阻 4.7K   計算起來 15V-2V(LED) = 13V
13V / 4700= 0.0027..   約2.7ma   有七組   一顆ic 輸出也才18.9ma

要是原本的2k 計算  13/2200=0.0059    約6ma   七組 42ma

這樣跟資料上的500mA 還是有差距  怎麼42mA 就會發燙了

不知道這樣計算對不對

ciko.ciko

zuoso2006 發表於 2024-1-4 10:37 AM
把七段顯示器限流電阻改成6.8K後  真的有改善  缺點就是只是暗了點

調整後 將限流限阻 4.7K   計算起來 1 ...

取一個有電流顯示器的電源供應器或將電源串聯電流表,看看實際的電路消耗電流.

eldlee6056

zuoso2006 發表於 2024-1-4 10:37 AM
把七段顯示器限流電阻改成6.8K後  真的有改善  缺點就是只是暗了點

調整後 將限流限阻 4.7K   計算起來 1 ...

資料上面沒有說 500mA , 你是看到那一家的資料寫 500mA ,

盡量查看歐美原廠的資料 , 14F  老經驗的 oldhan  已指出方向 ,

你看一下連結裡這一篇原廠的資料 , 就會豁然了解 ,

https://toshiba.semicon-storage. ... ogic_common_17.html

雖然你為了配合取電來自 24V , 為了不讓 78xx 太熱, 才用 7815 ,

改用 7805 你的 4511 就不會熱 , 但 7805 會很熱 ,

這就只好自己做選擇 , 不然把 78xx 改成用 34063 就兩者兼顧了 , 只是又要重洗板子 .

duke83

還有一個偷懶的方法就是什麼都不用改，只要在 SMD 的 4511 上黏上小型的散熱片就可以。

zuoso2006

能問一下嗎 圖 A 處 真正的意思是什麼嗎 ??  小迪讀的意是封裝不一樣電流不一ˊ樣嗎

B 處 的真正解釋的意思是什麼呢

謝謝指導

eldlee6056

zuoso2006 發表於 2024-1-4 11:40 PM
能問一下嗎 圖 A 處 真正的意思是什麼嗎 ??  小迪讀的意是封裝不一樣電流不一ˊ樣嗎

B 處 的真正解釋 ...

之前點出的地方,它是 mW ,  不是 mA , 所以是你誤解它了 ,

你就把它認知為 , DIP 可耐熱 700mW , SMD 可耐熱 500mW ,

B 處是交待一些特性 , 當 VDD=15V 推動 LED 的輸出腳在 High 時 ,

CMOS 理論上是輸出 = VDD 也就是你的例子是 15V , 但是實際上流出的電流越大 ,

內部輸出 CMOS 開關會產生壓降並發熱 , 實際輸出電壓就不是 15V , 如它所列出的數字 .

建議改用 7805 加散熱片 , 會是比較快解決的方法 , 若不急用 , 重畫線路板可改用 34063 取代 7805 ,

這樣就不用搞散熱片 , 順便告訴你 ,你的線路過孔可以再小點 , 這樣你走線時 , 比較方便保持線間安全距離 ,

我用的 VIA 是 25 mils X 13 mils 的孔 , 現在的工廠設備都做得到這不算太難的精密度 .

還有你若可以申請到對岸 JLC 的帳號 , 並且用他們免費的畫圖軟體 EasyEDA 畫的話 ,

每個月可以免費做 2 次 , 每次 5 片 , 限制不可超過 10cm X 10cm ,

所以我已經都沒再用麵包板跟OK線,洞洞板 . 上週畫了一次要做的燒錄器 ,

空出來的部份做 SMD 轉換板 , 這樣全部發揮到 99mm X 99mm , 但是要自己切割開 ,

要工廠切就要收費了 , 他們有分中文網站帳號 與 英文網站帳號 , 英文的就不是完全免費 ,

好像 1~2百台幣 , 但是要自己負擔順風運費 , 很多外國 YouTuber 也是用他們的 ,

中文網站帳號必須要有對面的手機號碼 , 就可以免費 ,


VIA 是 25 mils X 13 mils 的孔



VIA 是 25 mils X 13 mils 的孔

zuoso2006

eldlee6056 大神
謝謝這麼用心的回答 感恩 新年快樂

SIMON1016

燙手的溫度 是多少??  50 ℃讓人幾乎摸不住   近60 ℃是讓人尖叫

但是工作溫度可以到85℃  減去20℃  是65℃

不如你先量量正確溫度  沒到65℃  就算了   確認找到發熱原因不是裝錯異常即可  七段顯示驅動不是甚麼 高速時序電路  不怕不怕  

阿明先生

我是覺得，時代不同了，不要在浪費生命，研究CD4511 這類的7 段解碼器，用一顆單晶片就可以解決，單晶片很便宜，為什麼要把線路稿這麼複雜，七段解碼及多個七段顯示掃描，一顆單晶片七段解碼及掃描都可以解決，線路簡潔容易分析理解，一般情況多個七段掃瞄，LED七段字幕亮度要足夠，輸出還是要經過小功率晶體放大，或專用並列的IC放大電流，因為七段顯示掃描，多個字幕掃描顯示電流很大

eldlee6056

阿明先生 發表於 2024-1-5 12:03 PM
我是覺得，時代不同了，不要在浪費生命，研究CD4511 這類的7 段解碼器，用一顆單晶片就可以解決，單晶片很 ...

你說的沒錯 , 但是這個列子可能不適用 ,

因為送資料來的 PLC 端 , 可能已是固定無法配合修改 .

我本來想提供建議 , 用一顆 20 Pin 的  89C2051 即可的線路 ,

但是以我的能力做不到 , 除非加用一顆 4511 ,

否則光是顯示器就佔了 7 個 I/O 跟 4 個掃描 ,

用 32 Pin 的 STC51 就會夠 , 可是只有 QFP 不好拆跟焊 .

我能想到的是只用一顆 89C2051 又不加 4511 , 那就只能在 7 條輸出上動腦筋 ,

只用 4 條輸出給 7 節顯示器 , 也就是除了一般 4  個位數掃描 ,

再加上 7 節顯示器的上下半部分時掃描 ,  這樣一顆 89C2051 就可以了 ,

只是不見得每個人 , 都很樂意寫單晶片吧 , 連我都懶的寫 , 只是我老了 , 比較有懶的理由 .



編輯 : 後來再想了一下 , 我最後說的只用 1 顆 89C2051 可能不夠 ,

若用也是 51 內核的 20 Pin 的 N76E003 , 因為不須被 X'tal 佔用 I/O , 這樣就夠用了 ,

問題又來了 , 我是很不得已才在自己的東西用 N76E003 , 因為它只有 SSOP 包裝 ,

沒有 DIP 連 SOP 都沒有 , 每次都一定要用放大鏡看有否接腳連錫 , 累 .

tarktung97

阿明先生 發表於 2024-1-5 12:03 PM
我是覺得，時代不同了，不要在浪費生命，研究CD4511 這類的7 段解碼器，用一顆單晶片就可以解決，單晶片很 ...

CD4511我很早以前用過, +CD4520做Counter, 一顆4511就搞定解碼+驅動, 其實很方便, layout也單純
當然用uP可以找現成的板子, 但樓主的應用應該就CD4511了
只不知樓主為何糾結在發熱呢?熱很好解,
一是加大限流電阻, 2是降低電壓,
前者板子都不用改, 網路後者找個現成的降壓模塊, 幾十元搞定.

阿明先生

當然啦，CD4511的PC板線路做好了，把溫度降下來就OK，用單晶片已經來不及，只是建議樓主以後可以考慮單晶片，像下面的圖這樣，使用用四合一的LED七段顯示器，全部只有12條線，看起來不是比較簡易，假如只做一個，用萬用板也可以完成，市面上有很多適合DIY的實驗板，可以找一個適合，比如DIP40的8051或其他的單晶片，或是圖2把LQFP44封装轉成DIP40封装的PC板，這類單晶片實驗板，

eldlee6056

心血來潮,把手頭上放好幾年都不知要發揮到哪裡的 SOT-23-6 的 MCU 畫個草稿 ,

只是規劃看看 , 自動佈線反正很快 , 等有想洗板子時 , 再把 DC-DC 的降壓部份加進去 .

這顆 MCU 容量不大只有 1K , 做這個都還有剩 2 個 I/O , 2 個 IC 加起來都還不超過 NT.10元 .

oldhan

eldlee6056 發表於 2024-1-22 05:31 PM
心血來潮,把手頭上放好幾年都不知要發揮到哪裡的 SOT-23-6 的 MCU 畫個草稿 ,

只是規劃看看 , 自動佈線反 ...

看到 TM1650 就想到舊設備可能用到貴又難買的 74C922,
蠻多類似這種停產被舊 uP 綁定的零件,
模擬代用也是現代必修的課題之一