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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik 3.3V LED an 3.3V, Vorwiderstand?


Autor: Franky (Hobbybastler) (Gast)
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Hi zusammen,

ich habe grad eine blaue 0805 LED vor mir liegen, die ich mit auf einen 
PIC32 DIP-Adapter packen möchte.

Jetzt hat diese LED eine Vorwärtsspannung von 3.3V, genau wie der PIC. 
Was wird in solchen Fällen gemacht, bzw, wie kann ich zuverlässig den 
Strom auf 20mA begrenzen?

Viele Grüße
Frank

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
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Franky (Hobbybastler) schrieb:
> Was wird in solchen Fällen gemacht,

Mit dem Pic einen Transistor ansteuern, über den die LED mit Widerstand 
gegen 5V schalten.

Autor: M. Köhler (sylaina)
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Widerstand in Reihe dazu packen, Pi mal Daumen 5 Ohm. Wäre das 
einfachste denke ich.

Autor: Cyblord ---- (cyblord)
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Franky (Hobbybastler) schrieb:
> Hi zusammen,
>
> ich habe grad eine blaue 0805 LED vor mir liegen, die ich mit auf einen
> PIC32 DIP-Adapter packen möchte.
>
> Jetzt hat diese LED eine Vorwärtsspannung von 3.3V, genau wie der PIC.
> Was wird in solchen Fällen gemacht, bzw, wie kann ich zuverlässig den
> Strom auf 20mA begrenzen?
>
> Viele Grüße
> Frank

Du brauchst dann keinen Widerstand mehr, an der LED fällt die gesamte 
Spannung ab.
Allerdings ist ein Widerstand nicht dazu geeignet einen konstanten Strom 
von 20mA sicherzustellen, dazu nehme man eine KSQ.

Autor: Andreas Schweigstill (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite
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Franky (Hobbybastler) schrieb:
> Jetzt hat diese LED eine Vorwärtsspannung von 3.3V, genau wie der PIC.

Im Datenblatt steht sogar nur typical 3,3V, maximum 3,8V. Sprich: je 
nach Exemplarstreuung, Temperatur und Mondphase leutet sie gar nicht, 
dunkel oder hell.

Für solche Fälle gibt es spezielle Treiberbausteine mit integrierter 
Ladungspumpe. Wir setzen z.B. den vierkanaligen CAT3604 ein. Es gibt 
aber auch einkanalige Treiber, usw.

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
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cyblord ---- schrieb:
> Du brauchst dann keinen Widerstand mehr, an der LED fällt die gesamte
> Spannung ab.

Dummerweise hat der Spannungsregler für den Pic seine 3.3V nur im 
Idealfall, und die LED ihre 3.3V Vf auch nur bei Idealtemperatur.

Je nach Temperatur leuchtets dann nicht richtig, oder die LED brennt 
durch.

Autor: Franky (Hobbybastler) (Gast)
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Danke für eure Beiträge, da kommt man ja gar nicht hinterher :)

Der DIP Adapter soll in einem Breadboard betrieben werden und bietet 
nicht mehr viel Platz für weitere ICs oder 5V (eigentlich wollte ich das 
Board in kleinen Schaltungen mit dem ICD3 versorgen, wo nur 3.3V 
vorhanden wären).

Ist da noch was zu retten, oder sollte ich die LED mit < 20mA betreiben?

Liebe Grüße

Autor: MaWin (Gast)
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> Jetzt hat diese LED eine Vorwärtsspannung von 3.3V

Nö. Sie braucht vielleicht auch 3.8V damit 20mA fliessen
(steht im Datenblatt, solltest du mal lesen)
oder die fliessen schon bei 2.8V oder sogar 1.5V (es gibt
ja keine MIN-Angabe), würde also direkt an 3.3V kaputt gehen.

> Was wird in solchen Fällen gemacht, bzw, wie kann ich
> zuverlässig den Strom auf 20mA begrenzen?

Man stellt zunächstmal fest, daß man sich eine ganz blöde
Kombination ausgesucht hat. 5V am PIC wären einfacher,
oder grüne 2.1V LEDs.

Dann stellt man fest, daß man eine höhere Spannung braucht
als vorhanden, also man die Spannung hochtransformieren muß.

Dazu bieten sich Schaltregler an, einfach mit dem PR4401
insbesondere wenn es nur um 1 LED geht, billig mit dem
MC34063 insbesonder wenn man viele LEDs hat.

Und dann beisst man für eine ordentliche Schaltung in den
sauren Apfel und treibt eben den nötigen Aufwand.

Man könnte auch eine LED aussuchen, die tatsächlich mit 3.2V
auskommt und die 5 Ohm davorschlalten und damit leben, daß die
Helligkeit je nach Umgebungstemperatur und tatsächlicher 3.3V
Spannung stark schwankt, zwischen Schummerlicht und Überschreitung
der Datenblattgrenzwerte. Ein Austaisch der (kaputten) LED wird
dann erschwert, weil man ja wieder eine ausgemessen psssende
finden muß.

Autor: Εrnst B✶ (ernst)
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Notlösung, wenn's unbedingt blau sein muss: Den µC-Pin per Software 
wackeln lassen, ein paar Dioden+Kerkos dazu, fertig ist die 
Ladungspumpe.

20mA erreichst du so nicht, aber leuchten tuts.

Beitrag "LEDs an µC mit 1,8V"

Autor: Joe J. (neutrino)
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Du könntest die Eingangsspannung des 3,3 V Spannungsreglers nehmen. Da 
müsstest Du doch rankommen?

Autor: Bernd K. (bmk)
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Ich gehe mal davon aus, dass die blaue LED als Indikator dient,
und nicht zur Beleuchtung.

Da MUSS man nicht den maximalen Strom von 20mA ansetzen, sondern
einige mA reichen vollkommen aus. Zumal die max. Effizienz von
20mA LEDs bei 2-3 mA liegt. Selbst bei 1 mA kommt noch gut was.

Probiere mal einen Vorwiderstand von 100 Ohm an 3,3V aus, das
ergibt ein paar mA und sollte noch gut sichtbar sein.

Autor: Jens G. (jensig)
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>Dazu bieten sich Schaltregler an, einfach mit dem PR4401

Da sollte man aber Spannungsbegrenzug betreiben, denn für mehr als 1,9V 
sind die offiziell nicht gedacht.

Autor: Peter II (Gast)
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Bernd K. schrieb:
> Da MUSS man nicht den maximalen Strom von 20mA ansetzen, sondern
> einige mA reichen vollkommen aus.
soetwas pauschal zu sagen finde ich sehr sportlich. Es gibt auch 
Anwendungen wo die Sonne mal drauf scheint, dann sieht mal selbst bei 
20mA kaum etwas.

Autor: Großes Fragezeichen (112)
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Kann der uC Pin nicht ohnehin nur 20mA liefern?
Dann wäre das Problem gelöst.

Autor: Peter II (Gast)
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Großes Fragezeichen schrieb:
> Kann der uC Pin nicht ohnehin nur 20mA liefern?
> Dann wäre das Problem gelöst.
nein dann er darf nur 20mA liefer, wenn man mehr zieht geht der µC 
kaputt. Oder glaubst du sie haben eine aktive Strombegrenzung eingebaut?

Autor: Bernd K. (bmk)
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Peter II schrieb:
> Bernd K. schrieb:
>> Da MUSS man nicht den maximalen Strom von 20mA ansetzen, sondern
>> einige mA reichen vollkommen aus.
> soetwas pauschal zu sagen finde ich sehr sportlich. Es gibt auch
> Anwendungen wo die Sonne mal drauf scheint, dann sieht mal selbst bei
> 20mA kaum etwas.

Ja, das ist doch die Antwort, auf die wir alle gewartet haben.

Dass in dem Moment, wo die Schaltung getestet wird, die Sonne scheint
und durch das Fenster des Hobbybastlers im richtigen Winkel und zur
richtigen Tageszeit gerade der helle Schein auf die Schaltung leuchtet,
dass man die LED nicht gut erkennen kann und zu der Erkenntnis kommt,
dass statt Abschatten oder Abwarten die Stromzufuhr der LED erheblich
gesteigert werden muss, um die Sonne zu übertrumpfen. Das ist doch mal
eine eine realistische Worst-Case-Betrachtung.

Autor: M. Köhler (sylaina)
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Bernd K. schrieb:
> Dass in dem Moment, wo die Schaltung getestet wird, die Sonne scheint
> und durch das Fenster des Hobbybastlers im richtigen Winkel und zur
> richtigen Tageszeit gerade der helle Schein auf die Schaltung leuchtet,
> dass man die LED nicht gut erkennen kann und zu der Erkenntnis kommt,
> dass statt Abschatten oder Abwarten die Stromzufuhr der LED erheblich
> gesteigert werden muss, um die Sonne zu übertrumpfen. Das ist doch mal
> eine eine realistische Worst-Case-Betrachtung.

Die Alternative dazu wäre, dass der Hobbybastler ne Rakete zusammen 
schraubt und damit die Sonne ausknipst. Glücklicher Weise ist das bisher 
aber dem geneigten Hobbybastler noch nicht gelungen da er durch die 
blendende Sonne nicht in der Lage ist die Steuerelektronik der Rakete 
einzustellen. Das ist von daher nicht mal unpraktisch da bisher kein 
Hobbybastler herausgefunden hat wie man ne Kernfusion zündet und damit 
das Anknipsen der Sonne doch ne recht schwierige Angelegenheit wäre...

Autor: Anja (Gast)
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Andreas Schweigstill schrieb:
> Im Datenblatt steht sogar nur typical 3,3V, maximum 3,8V. Sprich: je
> nach Exemplarstreuung, Temperatur und Mondphase leutet sie gar nicht,
> dunkel oder hell.

Der TE braucht also eine Tunneldiode als Vorwiderstand. Die hat dann im 
Bedarfsfall einen negativen Widerstand.

Gruß Anja

Autor: Wolfgang (Gast)
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Kurze Rede - langer Sinn:
Nimm 'ne rote LED und 82 Ohm, oder was du passendes in der Bastelkiste 
findest.

Autor: Andreas Schweigstill (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite
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Anja schrieb:
> Der TE braucht also eine Tunneldiode als Vorwiderstand. Die hat dann im
> Bedarfsfall einen negativen Widerstand.

Nein, eine Tunneldiode besitzt nur einen abschnittsweise negativen 
differentiellen Widerstand. Der (integrale) Gesamtwiderstand ist 
jedoch in jedem Fall positiv.

Ich hatte ja schon den Vorschlag unterbreitet, einen speziellen 
LED-Treiberbaustein mit integrierter Ladungspumpe zu verwenden.

Autor: Dirk J. (dirk-cebu)
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Franky (Hobbybastler) schrieb:
> ich habe grad eine blaue 0805 LED vor mir liegen

Nur weil da eine blaue LED rumliegt, die nicht ohne Klimmzüge in die 
Schaltung paßt, mach ich mir doch keinen Kopf und auch noch einen Thread 
auf, sondern nehme eine Rote!

Autor: Paulchen Panther (Gast)
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Hi!

ich kenne nicht die komplette Schaltung. Wenn du einen MAX232 für die 
serielle Schnittstelle drauf hast, kannst du dir von V+ ein paar mA 
abzwacken.

Gruß
PP

Autor: Basti (Gast)
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Ich würde ein 0 Ohm Widerstand verbauen, wozu gibts die sonst ;)

Autor: Jens S. (jens_s56)
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Sinn des Widerstandes vor der LED ist ja den Strom zu begrenzen!
Deshalb sind 0 Ohm Widerstände nicht ganz sinnvoll.
Entweder man nimmt Knopfzellen, die haben einen hohen Innenwiderstand, 
dann ist die Batterie der Vorwiderstand.
Nimmt man aber richtige NICD/NI-Hybit Akkus, dann können die richtig 
Strom liefern.
Dann ist der Goldfaden in der LED die "Sicherung"/Widerstand, solange es 
gut geht...
Wahrscheinlich wird die LED aber mit 2,8-2,9 Volt schon leuchten.
Also so 50 bis 100 Ohm davor, ausprobieren.

Autor: Lattice User (Gast)
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Peter II schrieb:
> Großes Fragezeichen schrieb:
>> Kann der uC Pin nicht ohnehin nur 20mA liefern?
>> Dann wäre das Problem gelöst.
> nein dann er darf nur 20mA liefer, wenn man mehr zieht geht der µC
> kaputt. Oder glaubst du sie haben eine aktive Strombegrenzung eingebaut?

Da geht nichts kaput, selbst dann nicht wenn man eine LED mit geringerer 
Nennspannung ohne Vorwiderstand an einen PIC Ausgang anschliesst. 
Welcher Strom dann fliesst kann aus der Ausgangskennlinie des PIC und 
den Daten der LED ausrechnen. Die Ausgangskennlinie kann man den IBIS 
Daten entnehmen.

Um Missverständnissen vorzubeugen: Es geht hier um den Anschluss der LED 
an einen Ausgang eines 3.3V µC und nicht eine ideale Spannungsquelle mit 
0 Ohm Innenwiderstand.

Autor: Rudi (Gast)
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Basti schrieb im Beitrag #2566516 vom 25.02.2012:
> Ich würde ein 0 Ohm Widerstand verbauen, wozu gibts die sonst ;)

Glückwunsch an Jens S. und Lattice User daß sie sich nun fit fühlen zu 
dem Dauerthema auch endlich was zu schreiben.

Autor: der alte Hanns (Gast)
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Nicht kleinlich sein, Rudi, was ist schon ein halbes Jahr; und ich weiß 
jetzt endlich, was
>richtige NICD/NI-Hybit Akkus
können.

Autor: Lattice User (Gast)
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Rudi schrieb:
> Basti schrieb im Beitrag #2566516 vom 25.02.2012:
>> Ich würde ein 0 Ohm Widerstand verbauen, wozu gibts die sonst ;)
>
> Glückwunsch an Jens S. und Lattice User daß sie sich nun fit fühlen zu
> dem Dauerthema auch endlich was zu schreiben.

Zu deiner Information: Ich (und auch du nicht mehr) habe keinen 
Warn-Hinweis mehr bekommen, dass der Thread schon etwas angeschimmelt 
ist. Den bekommt leider nur der erste, der ihn wieder ausgräbt. Und dass 
man die normalen Datumsangaben übesieht, kommt häufiger vor.

Autor: der alte Hanns (Gast)
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Bislang war ich der Meinung, dass jemand, der mitreden will, die 
Beitragskette zumindest überfliegt, um zu wissen, worum es geht und was 
bereits gesagt wurde.

Autor: Rudi (Gast)
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Ich bin ein Troll
Jens S. hat gepennt
Lattice User mußte unbedingt seine Weisheit zu LEDs ohne Vorwiderstand 
los werden
Für der alte Hanns sind 2 1/2 Jahre nur ein halbes.
Noch jemand oder besser thread achließen?

Autor: Lattice User (Gast)
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der alte Hanns schrieb:
> Bislang war ich der Meinung, dass jemand, der mitreden will, die
> Beitragskette zumindest überfliegt, um zu wissen, worum es geht und was
> bereits gesagt wurde.

Habe ich, aber schaust du dabei jedesmal auf das Datum der Beiträge?

hast du übrigens auch nicht richtig:
der alte Hanns schrieb:
> Nicht kleinlich sein, Rudi, was ist schon ein halbes Jahr; und ich weiß

Es sind 2 1/2 Jahre.

Autor: der alte Hanns (Gast)
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Ich sollte es eigentlich besser wissen; aus einem solchen Tag kann 
nichts mehr werden.
Entschuldigung.

Autor: erik (Gast)
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Um mein Meckern über das Verhalten hier im Forum fortzusetzen:

Rudi schrieb:
> Ich bin ein Troll
> Jens S. hat gepennt
> Lattice User mußte unbedingt seine Weisheit zu LEDs ohne Vorwiderstand
> los werden
> Für der alte Hanns sind 2 1/2 Jahre nur ein halbes.
> Noch jemand oder besser thread achließen?

Was soll das bringen? Andere schlecht machen um sich selbst besser zu 
fühlen?Ich hab in manchen Thread von vor 5 Jahren noch sinnvolle Sachen 
gefunden oder bin erst nach einem halben Jahr auf einen interesanten 
gestossen. Warum sollte ich nicht mehr lesen/diskutieren/whatever 
dürfen?

Autor: Pierre Kirchhof (pierre_k728)
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Wie würde es denn aussehen wenn 1 Ohm Widerstand vorschalte?

Autor: batman (Gast)
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Kommt drauf an, ob man von oben oder unten guckt.

Autor: Bernd K. (bmk)
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Das weiß man nicht, weil die Schaltung nach mittlerweile 5 Jahren dem 
Recycling zugeführt wurde.

Autor: Stefan Us (stefanus)
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> Wie würde es denn aussehen wenn 1 Ohm Widerstand vorschalte?

Die Frage kannst du mit dem ohmschen Gesetz beantworten. Bei den maximal 
erlaubten 20mA fallen am 1 Ohm Widerstand 20mV ab.

Wenn du sicherstellen kannst, dass die Fluss-Spannung der LED maximal 
20mV unterhalb der Ausgangsspannung des Mikrocontrollers liegt, dann 
geht die Rechnung auf.

In der Praxis ist das unmöglich. Alleine schon die Material-Streuungen 
der LED und des Spannungsreglers sind um ein vielfaches höher.

Außerdem sind der Innenwiderstand der LED und der Ausgangswiderstand des 
Mikrocontrollers um ein vielfaches höher als 1 Ohm. Also machen 1 Ohm 
mehr oder weniger keinen nennenswerten Unterschied.

Wenn du den Thread verstanden hättest, wäre Dir klar, dass die blaue LED 
unter Umständen bei 3,3V noch gar keinen Strom fließen lässt also auch 
gar nicht leuchtet.

Mit viel Mut zur Lücke kannst du deine LED ausmessen. Die Chancen stehen 
gut, dass sie bei 3,3V leuchtet. Den nötigen Vorwiderstand wirst du 
experimentell ermitteln müssen.

Allerdings solltest du nicht davon ausgehen, dass dieses Konstrukt 
nachbau-sicher und reparatur-freundlich sei. Andere LEDs haben andere 
Eigenschaften.

Langer Rede kurzer Sinn: Ich habe neuloch 16 blaue LEDs mit 10 Ohm 
Vorwiderstand an einen STM32 Mikrocontroller gehangen. Sie leuchten zum 
Glück alle in etwa gleich hell. Die 10 Ohm sind genau genommen nur 
Angstwiderstände, für den Fall dass sich die Spannungsverhältnisse im 
Sommer bei höherer Umgebungstemperatur verschieben. Momentan hätte es 
auch ganz ohne Widerstand funktioniert.

Aber ich kann diese Schaltung so niemandem weiter empfehlen, denn dazu 
bräuchte derjenige schon exakt die gleichen LEDs. Das ist aber recht 
unwahrscheinlich. Ich weiß ja selber nicht einmal, welcher Typ das ist. 
Meine LEDs habe ich von einem Reststück einer billigen Lichterkette 
abgelötet.

Autor: npn (Gast)
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Autor: Franky (Hobbybastler) (Gast)
Datum: 24.02.2012 16:28

Autor: Pierre Kirchhof (pierre_k728)
Datum: 10.11.2017 11:37

Die Leiche hat sich mittlerweile schon dreimal im Grab gedreht...

Autor: Stefan Us (stefanus)
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Ich denke, Pierre hat den Thread herausgekramt, weil er gerade die selbe 
Frage hat. Ich ja auch nicht so weit her geholt.

Jetzt, wo nach und nach alles von 5V auf 3,3V umgestellt wird (ja ich 
bin alt) ist das schon ein ärgerlicher Knackpunkt. Wer von uns würde 
sich nicht über blaue LEDs mit 2V Flussspannung freuen?

Autor: batman (Gast)
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Es kommt eben auf die LED (Flußspannung) an, da gibt es keinen 
allgemeingültigen Vorwiderstand. Dafür findet man, notfalls durch 
Ausprobiern, LEDs aller Farben mit ausreichend niedriger Zündspannung um 
auch solch schlechte Schaltungen noch zum Blinken zu bringen.

Ich hab z.B. weiße mit 3,1V@Nennstrom und ab 2,5V kann man schon gut was 
sehen. Rv ein paar hundert Ohms.

Autor: Achim Brossinski (bobdylan)
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Stefan U. schrieb:
> Wer von uns würde
> sich nicht über blaue LEDs mit 2V Flussspannung freuen?

Ich. Also ich nicht. Blaue LEDs sind sowas von prollig und kacke 
aussehend, dass es fast schon nicht mehr schön ist...

Autor: Manfred (Gast)
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Pierre K. schrieb:
> Wie würde es denn aussehen wenn 1 Ohm Widerstand vorschalte?

Gibt keinen Sinn.

Erstmal probierst Du aus, welchen Strom Du wirklich willst: Blau 3mm als 
Kontrollampe geht bei mir um ein halbes Milliampere, mehr blendet 
heftig.

Dann nimmst Du mal die tatsächliche Flußspannung auf, bei geringem Strom 
habe ich schon 2,4 Volt gesehen.

Wenn Du beide Werte kennst, rechnest' den Vorwiderstand.

Achim B. schrieb:
> Also ich nicht. Blaue LEDs sind sowas von prollig und kacke
> aussehend ...

Eigentlich hasse ich die, weil diverse Blödentwickler die Dinger so 
dimensionieren, dass sie stören und blenden. Als Kontrollampe verwende 
ich seit ein paar Jahren weiß.

In einem Gerät habe ich blau verwendet, weil sie bei sehr geringem Strom 
deutlich sichtbar sind.

In zwei Steuerungen habe ich blaue LEDs drin, wenn die blinken, liegt 
eine Störung vor - und das soll nerven!

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