ESP8266 (NodeMCU): Transistoren und Widerstandsberechnung

> 1. Wie berechne ich die Vorwiderstände der LEDs, wenn ich einen
> Transistor nutze. Meiner Meinung nach, sollten bei folgenden Parametern
> ein Widerstand von 220 (bzw. 150 Ohm) Ohm rauskommen:
>
> Forward Voltage: 1.95 (bzw. 2.1)
> 20mA
> 5V vom Vin von der Stromversorgung
>
> --> 220 Ohm (bzw. 150 Ohm)
>
> Richtig?

Nein. Am Emitter liegen keine 5V, sondern höchstens ~4,3V.
>
> 2. Setze ich den Transistor überhaupt richtig ein?

Kann man so machen. Oder Emitterschaltung.
>
> 3. Wie berechne ich den Widerstand für den GPIO zum Transistor?

In der jetzigen Schaltung ist der überflüssig.

> 4. Ich meine ein NPN Transistor wäre richtig. Ist das richtig?

Siehe 2.

Das NodeMCU gibt maximal 3,3V aus. An den Transistoren fallen 0,7V ab. 
Für die LEDs bleiben daher 2,6V ab.

Wenn deine LED grob 2V braucht, bleiben für die 220Ω Widerstände 0,6V 
übrig. Das macht dann 2,7mA. Ist ein bisschen wenig. Vielleicht magst du 
lieber 68 oder 100Ω nehmen?

> Wie berechne ich den Widerstand für den GPIO zum Transistor?

Das ist ganz einfach: 0 Ohm. Diese Widerstände sind überflüssig.

Kleiner Tipp: Blaue LEDs kannst du auf diese Weise aber nicht ansteuern, 
da zu wenig Spannungen am Emitter heraus kommt. Die würden nur in einer 
Emitterschaltung funktionieren und das brauchst du dann tatsächlich 
Vorwiderstände an der Basis: 
http://www.weltderfertigung.de/images/k1024_grundschaltung-npn-9v_510.jpg

Für normale LEDs brauchst du eigentlich gar keine Transistoren. Die 
AUsgänge des ESP Chips vertragen nämlich bis zu 12mA.

Hi,
besten Dank für die ultraschnelle Antwort.

ArnoR schrieb:
>> Richtig?
>
> Nein. Am Emitter liegen keine 5V, sondern höchstens ~4,3V.

Klar, an Verlust habe ich nicht gedacht also bin ich bei 120 Ohm...

Die Wahl des NPN habe ich auf Grundlage von 
(Beitrag "Re: Anfängerfrage: Wie finde ich geeigneten Transistor?") getroffen. 
Eigentlich wollte ich eine Emitterschaltung aufbauen. Habe ich wohl 
verkackt, da muss ich nochmal ran.

Stefanus F. schrieb:
> Für normale LEDs brauchst du eigentlich gar keine Transistoren. Die
> AUsgänge des ESP Chips vertragen nämlich bis zu 12mA.

Hm, irgendwo bei meiner Recherche hatte ich gelesen, dass ich bei mehr 
als 2-3 LED's in Summe den Chip überfordere... Habe ja acht Stück.

Die Farben sind laut Datenblatt Green und Hyper Red (was auch immer 
Hyper ist...)

Sollte ich nicht 20mA zur Verfügung haben? Oder lese ich aus dem 
Datenblatt was falsches? (Siehe Anhang)

Christian Schubert schrieb:
> Klar, an Verlust habe ich nicht gedacht also bin ich bei 120 Ohm...

Versteife dich nicht zu sehr auf diesen Wert. Der Spannungsabfall an 
deinen LEDs kann bei 20mA zwischen Vf=1.95/2.1 und Vf=2.5V liegen. Im 
einen Fall hast du dann noch 0.65/0.5V, im anderen 0.1V für die 
Widerstände und zur Stromstabilisierung (3.3V - Vf -0.7V). Das ist etwa 
ein Faktor 5 Unsicherheit und damit Käse.

Hänge die Dioden mit 3mA o.ä. direkt an den Port-Pin, falls das keine 
Festbeleuchtung werden soll.

Wolfgang schrieb:
> Hänge die Dioden mit 3mA o.ä. direkt an den Port-Pin, falls das keine
> Festbeleuchtung werden soll.

Top mache ich. Also nochmal im Ganzen:

Ich hänge alle acht LEDs mit 68 bis 100 Ohm Vorwiderstand an die GPIO's.

Korrekt?

Christian Schubert schrieb:
> Sollte ich nicht 20mA zur Verfügung haben?

Der ESP kann so viel nicht liefern. Wenn du die LEDs wirklich mit 20mA 
betreiben willst, kannst du zur Verstärkung Transistoren verwenden. Ich 
bin aber ziemlich sicher, dass diese LEDs mit 10mA schon hell genug 
leuchten.

> Ich hänge alle acht LEDs mit 68 bis 100 Ohm Vorwiderstand an die GPIO's.

Rechne es aus:

Aus dem ESP Chip kommen fast 3,3V. An der LED fallen etwa 2,2V ab. Es 
bleiben also 1,1 an Widerstand hängen. 1,1V / 100 Ohm wären 11mA. Mehr 
darf es nicht sein. Also sind 68 Ohm in dieser Anschlussvariante nicht 
gut.

> Hm, irgendwo bei meiner Recherche hatte ich gelesen, dass ich bei mehr
> als 2-3 LED's in Summe den Chip überfordere... Habe ja acht Stück.

Solche Sachen stehen im Datenblatt: 
https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/0a-esp8266ex_datasheet_en.pdf 
in den Electrical Characteristics.

Da steht maximal 12mA, keine weitere Einschränkung bezüglich der Anzahl 
der Pins oder der gesamt-Stromaufnahme.

Christian Schubert schrieb:
> Ich hänge alle acht LEDs mit 68 bis 100 Ohm Vorwiderstand an die GPIO's.

Nimm dir mal dein LED und hänge sie über einen Vorwiderstand von 1kΩ an 
ein Labornetzgerät. Dann stellst du die Spannung so ein, dass sich eine 
anwendungsgerechte Helligkeit ergibt. Als nächstes misst du dann die 
Spannung über der LED und überm Widerstand.

Dann weisst du mehr.
Deine 68/100 Ohm erscheinen mir einen Faktor 5..3 zu klein.