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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED ohne Vorwiderstand an AVR Port


Autor: Sven (Gast)
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Schönen Abend,

bei meiner Anwendung kommt es auf jeden Cent an (Bauteil- und 
Bestückungskosten), daher spiele ich mit dem Gedanken ob sich eine LED 
auch ohne Vorwiderstand betreiben lässt.

Der Port des ATtiny hat ja einen Innenwiderstand. Kann ich durch PWM 
Ansteuerung die LED so betreiben, dass weder LED noch AVR Schaden 
nehmen?
Üblicherweise sollte ja z.B. der zehnfache LED-Strom bei einem zehntel 
der Zeit erlaubt sein (hohe PWM Frequenz vorausgesetzt).
Die AVR Ports sind mit 40mA Dauerstrom spezifiziert, ich habe kein 
Puls-Angabe gefunden.

Software-Ressourcen für die PWM Erzeugung habe ich ausreichend frei. Nur 
die HW muss so minimal wie möglich sein.

Danke!! Sven

Autor: Marcus B. (raketenfred)
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was hast du denn genau vor?

Autor: Floh (Gast)
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Geiz ist Geil?
Nimm halt LEDs mit eingebautem Vorwiderstand, oder schau einfach mal was 
ein SMD-Widerstand kostet.
Oder wie wärs die LED ganz wegzurationalisieren? Die braucht doch sicher 
keiner, macht die Sache noch billiger.

Autor: Bastler (Gast)
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ein 0204 Widerstand passt nicht rein?!

Autor: Tüll (Gast)
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Wieso will den keiner helfen aber trotzdem was labern? "Geiz ist geil?" 
spart euch doch solche Kommentare.

Also je nach Controller kann man die Betriebsspannung ja in grossen 
Bereichen wählen. Wenn der Rest der Schaltung damit leben kann, nimm 
doch eine Spannung die für die LEDs ohne Widerstand passt.

Ansonsten ja, PWM geht sicher. Die Pulsdauer hängt glaub direkt mit der 
Taktfrequenz zusammen, sollte also sehr kurz sein wenn der Controller 
nicht gerade mit 10Hz läuft.

Autor: Spess53 (Gast)
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Hi

>Die AVR Ports sind mit 40mA Dauerstrom spezifiziert,

Dieser Irrglaube ist anscheinend nicht auszurotten.

MfG Spess

Autor: Tüll (Gast)
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Spess53 schrieb:
> Dieser Irrglaube ist anscheinend nicht auszurotten.

Ja mit so einem kurzen, nutzlosen Statement auch nicht, oder?

Im Datenblatt des ATtiny steht in der Tat unter Max. Ratings 40 mA pro 
I/O Pin. Und 200 mA für VCC und GND.

Autor: Weingut Pfalz (weinbauer)
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Im Prinzip geht das schon, fragt sich halt wie lange.
Ich denke da kommst Du um den Versuch nicht herum,
aber das Forum ist immer dankbar wenn Ergebnisse auch
publiziert werden :)

Autor: Floh (Gast)
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Tüll schrieb:
> Im Datenblatt des ATtiny steht in der Tat unter Max. Ratings 40 mA pro
> I/O Pin. Und 200 mA für VCC und GND.

Das ist der Strom, bei dem der Hersteller noch garantiert, dass kein 
Sachden entsteht. Da aber eine LED erstmal ihren Strom selber nicht 
begrenzt (ohne Vorwiderstand), zudem noch ein Heißleiter ist, kannst du 
OHNE Vorwiderstand nicht garantieren, dass der Strom unter 40 mA bleibt.
Daher werden wahrscheinlich über kurz oder lang die Bauteile (LED und 
uC) kaputt gehen, da außerhalb der Spezifikation.
Selbst die Chinesen bauen Vorwiderstände ein.

Kurz: Die maximum ratings geben nicht (!) den Kurzschlussstrom an, 
sondern den maximalen garantierten Strom ohne Beschädigung.

Autor: Spess53 (Gast)
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Hi

>Im Datenblatt des ATtiny steht in der Tat unter Max. Ratings 40 mA pro
>I/O Pin. Und 200 mA für VCC und GND.

Und auch den Text daneben gelesen und verstanden?

MfG Spess

Autor: Tüll (Gast)
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@floh

OK, aber das Posting von Spess war einfach nur dumm. Er hat einen 
absolut korrekten Satz vom OP zitiert und dann als Irrglauben bezeichnet 
ohne weitere Angaben wieso.

Sorry, sowas regt mich heute einfach auf. All die Internetforen wären so 
viel besser wenn solche Leute ihre Finger stillhalten könnten wenn sie 
nichts sinnvolles zu schreiben haben.

Autor: Spess53 (Gast)
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Hi

>OK, aber das Posting von Spess war einfach nur dumm. Er hat einen
>absolut korrekten Satz vom OP zitiert und dann als Irrglauben bezeichnet
>ohne weitere Angaben wieso.

Ohne Beachtung des 'Kleingeschriebenen' ist der Satz aber nicht korrekt.

MfG Spess

Autor: Michael R. (Gast)
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Du solltest auch davon ausgehen, dass die Impedanz des Ports massiv von 
der Temperatur abhängig ist und vermutlich auch sehr große Toleranzen 
hat.
Der interne FET ist in diesem Betriebsfall auch sicher nicht mehr im 
ohmschen Bereich, sondern im Abschnürbereich. Ich würde als aller erstes 
mal ne Kennlinie des Ports bei verschiedenen Controllern bei 
verschiedenen Temperaturen aufnehmen und dann weiter überlegen.

Worst Case kann man sowas nicht mehr rechnen, da einfach die dazu 
notwendigen Specs fehlen.

Es muss ja um riesige Stückzahlen gehen, wenn man an solche Dinge denkt. 
Denn wenn Du für diese Auslegung 8h brauchst und mit 80€/h verrechnet 
wirst, musst Du schon um die 50000h Stück verkaufen, um das wieder 
reinzubekommen.

Michael

Autor: Tüll (Gast)
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Es könnte ja auch ein billig-Kit sein für Schüler - und das Kit besteht 
aus je 20 blinkenden LEDs? Da wird ja auch massiv Lötzeit gespart, z.b.

Aber OP, probiers doch einfach aus, eine verbrannte LED ist ja keine 
Katastrophe und ich glaube der Controller schmort nicht so einfach durch 
- schon in wesentlich einfacheren Bauteilen hats ja Sicherungen 
eingebaut die bei Überhitzung abschalten. Und sonst wars ja nur ein 
tiny.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@  Tüll (Gast)

>Es könnte ja auch ein billig-Kit sein für Schüler - und das Kit besteht
>aus je 20 blinkenden LEDs? Da wird ja auch massiv Lötzeit gespart, z.b.

Was ja auch für LERNEN sehr sinnvoll ist.

>Aber OP, probiers doch einfach aus, eine verbrannte LED ist ja keine
>Katastrophe und ich glaube der Controller schmort nicht so einfach durch

Tut er nicht, auch die LED hält einiges an Missbrauch aus. Aber EIN 
einfaches Experiment sagt gar nichts.

In den Datenblättern der meisten AVRs sind Angaben zum Innenwiderstand 
der Ausgangstreiber drin, Typical Characteristiscs/Pin Driver Strenght

Da steht z.B. beim Attiny2313 was von 1V Spannungsabfall @35mA bei 
VC=5V, macht ~29 Ohm.
Bei 2,7V sind es nur noch 20mA, sprich ~50 Ohm.
Immer noch recht wenig. Wenn gleich man damit eine rote oder grüne 
LED bei 3V VCC betreiben könnte, macht ~24mA. Ist aber alles recht 
toleranzbehaftet.

Früher hätte man wohl ein Gatter der alten HEF Reihe genommen, die haben 
bei 5V um die 150 Ohm.

Wie auch immer, ih glaub würde einen Vorwiderstand nehmen und fertig. So 
recht kann ich nicht glauben, dass der das Ganze zu teuer macht.

MFG
Falk

P S. Man könnte ja noch Low Current LEDs oder Ultrahelle per internem 
Pull-Up betreiben, das wäre sicher. Der hat um die 50K, macht ca. 60uA. 
Etwas funzelig, geht aber.

Autor: Floh (Gast)
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Tüll schrieb:
> Es könnte ja auch ein billig-Kit sein für Schüler - und das Kit besteht
> aus je 20 blinkenden LEDs? Da wird ja auch massiv Lötzeit gespart, z.b.

Als Lehrer würd ich das ganze postwendend zurückschicken.
Wie soll man den Kindern erklären, dass LEDs Vorwiderstände brauchen mit 
dem schlechten Board.
Das ist dann so wie "die brauchen ja auch keine Vorwiderstände".
Apropos Lötzeit gespart:
Je mehr sie löten, desto besser werden sie.
Außerdem hätt ich keinen Bock auf die möglichen Probleme, LEDs tauschen 
lassen,usw.

Autor: Tüll (Gast)
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Wobei ultrahelle wieder deutlich teurer sind. Der OP soll das doch 
beantworten wenn er Lust hat, wieso es superbillig sein muss. Ich habe 
ja einfach wild spekuliert.

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