Schaltung von 2 antiparallelen LED´s

Tipp nebenbei:

Maximale Sperrspannung der LEDs sollte unbedingt beachtet werden. Die 
ist nämlich relativ gering.

Niels Hüsken wrote:

> Maximale Sperrspannung der LEDs sollte unbedingt beachtet werden. Die
> ist nämlich relativ gering.

Naja, bei den üblichen maximal 5 V Vcc eines Controllers sollte das
noch kein Problem sein.

Gemeinsamen Vorwiderstand (oder je einen pro LED bei verschiedenen 
Flußspannungen) nicht vergessen!

Bastler wrote:

> Wenn Pin A=0 und Pin B=1 leuchtet eine,
> wenn Pin B=0 und Pin A=1 leuchtet die andere.
>
> Bei 00 oder 11 leuchtet keine.

Wobei: Das hab ich mich schon mehrmals gefragt.
Warum möchte ich das so machen?

Wenn ich für 2 Leds sowieso 2 Portpins verwenden muss,
dann wäre die 'klassische' Lösung mit einer Led pro
Portpin für mich doch naheliegender. Dann kann ich auch
beide gleichzeitig leuchten lassen. Oder ist das gerade
der Trick, dass ich so hardwaremässig verhindern kann, dass
beide gleichzeitig leuchten?

@ Bastler (Gast)

>Ich hab es auch mit einer 'klassischen' Lösung aufgebaut bzw. DUO-LED
>mit 3-Pins. Da hab ich mit zwei Portpins drei Anzeigezustände.

Nur drei? Ich hab vier!

>Ein Bekannter nimmt die direkte Methode (LEDs zwischen den Pins) bzw.
>eine DUO-LED mit zwei Pins.
>Was letzten Endes besser ist hängt von der Anwendung ab.

Nöö, das mit dem LED zwische zwei IOs ist ziemlicher Nonsense. Man spart 
keine Pins und kann nicht beide gleichzeitig anschalten (ohne Aufwand in 
der Ansteuerung). Man spart lediglich einen Widerstand.

>Ich kann mit zwei Portpins und einer DUO-LED rot/gelb/grün Anzeigen,
>kann ganz nützlich sein für einen Betriebszustand.

Eben.

MFg
Falk

Es soll ja vorkommen, dass man auf einer Platine irgendwo in irgendeinem 
Logikbaustein einen Inverter oder ein NAND- oder anderes invertierendes 
Gatter übrig hat. Dann kann man dieses Gatter einfach zweckentfremden 
und eine Duo-LED mit einem einzigen µC-Pin alternierend ansteuern. Mit 
Inverter geht nur "entweder-die-eine-oder-die-andere", mit nem EXOR oder 
NOR kann man die LED sogar ausschalten (Dazu brauchts dann allerdings 
wieder nen zweiten Portpin...).

Michael Wilhelm wrote:

>>>Maximale Sperrspannung der LEDs sollte unbedingt beachtet werden. Die
>>>ist nämlich relativ gering.

> Die Sperrspannung ist die Durchbruchspannung der anderen LED. Wo soll es
> denn da Probleme geben? Nicht mal 5V sind da angesagt.

absolut unsinnig darüber im nachhinein zu diskutieren.

Es gab bis zu den Zeitpunkt, wo ich die Nachricht schrieb, keinen 
Lösungansatz. Mit dem Gedanken im Hinterkopf, für sowas auch eine 
H-Brücke einzusetzen, die man durchaus mit einer höheren Spannung 
betreiben kann, als den Kontroller, warnte ich vor der relativ niedrigen 
Sperrspannung der LEDs. Zuoft habe ich schon erlebt, daß Leute diesen 
vernachlässigen.

@ Mike (Gast) [Email: hvltt15@gmx.de]

>leuchten. Es sollen nur 3 Zustände geben.

OK.

>Mehr soll nicht passieren. Nur eben mit 500Hz sollen sie im wechsel
>schalten.

Dir ist klar, dass bei 500 Hz kein Mensch mehr ein Blinken sieht, 
sondern nur noch ein Leuchten mit halber Helligkeit. Und dass dann bei 
dir beide LEDs scheinbar gleichzeitig an sind, was bei Rot/Grün LEDs ein 
Gelb ergibt?

> Und dafür würde sich das doch eigentlich ganz gut mit den
>Ports machen.

Ist nicht besser als die normale, getrennte Ansteuerung. Hat nur 
Nachteile (vom "gesparten" zweiten Vorwiderstand mal abgesehen).

MFG
Falk

@ Mike (Gast) [Email: hvltt15@gmx.de]

>Die eine LED benötigt 80µA und die andere genau die hälfte, also 40µA.
>Evtl nen digit Poti einfach einsetzen?

???
Meinst du das Ernst? Bist du ein Troll? Informier dich mal über die 
Kennlinie von LEDs.

MFG
Falk

Falk Brunner wrote:
> ???
> Meinst du das Ernst? Bist du ein Troll? Informier dich mal über die
> Kennlinie von LEDs.

Ruhig Blut,
ich vermute, er hat sich da um ein bis drei 10-potenzen vertan....kann 
passieren.

Allerdings verstehe ich nicht, warum die Sache dann anders aussehen 
sollte. Beide LEDs bekommen einfach nur unterschiedliche Vorwiderstände. 
Oder hab ich was übersehen?

@ Mike (Gast) [Email: hvltt15@gmx.de]

>Ist mir schon klar, dass man nur noch ein Licht sieht und die einzelnen
>LED's nicht mehr.

OK.

>Normale getrennte Ansteuerung geht doch nicht. Die LED#s sind doch
>antiparallel.

Ach so, wenn du auf die LED festgelegt bist dann geht es logischerweise 
nicht anders.

MFG
Falk

Karl heinz Buchegger wrote:

> Wobei: Das hab ich mich schon mehrmals gefragt.
> Warum möchte ich das so machen?

Es gibt meines Wissens Zweifarb-LEDs, die genau so aufgebaut sind.

Mike wrote:

> Das passt schon mit den 40 und 80 µA. Es sind welche aus nem
> Pulsoximeter. die sind nunmal nen bissl kleiner. Wobei das mit der Größe
> wohl nicht all zu viel zu tun hat.

Hast du einen Datenblatt dazu? Pulsoximeter hin oder her, was auch immer 
das ist, LEDs mit Betriebströmen kleiner als 1mA sind mir absolut 
unbekannt.

Dann berechne mal die Vorwiderstände für 40 und 80uA und berichte, was 
dabei rumgekommen ist; ob die LEDs dann wirklich sichtbar Leuchten. Das 
würde mich echt mal interessieren.

Übrigens scheint Nellcore kein Hersteller für Halbleiter zu sein. Die 
haben die LEDs 100% nicht hergestellt und spezifiziert Bei solch 
leihenhaften Aussagen bezweifele ich auch die Richtigkeit der "Tests" 
und die 40-80uA.

@ Mike (Gast) [Email: hvltt15@gmx.de]

>Ist mir schon klar, dass die die LED's nicht selber gebaut haben. Sie
>haben die LED,s aber "verbaut". Und das ganze in nen Fingersensor für
>nen Pulsoximeter.

Diese Pulsoximeter durchleuchten ja den Finger, und das machen sie 
sicherlich nicht mit 40/80uA (Mikroampere), sondern eher 40/80mA 
(Milliampere). Das schafft ein uC direkt mit seinen Pins nicht mehr. Da 
braucht man schon etwas Verstärkung, Z.B. mit jeweils 3 parallel 
geschalteten Gattern einen 74HC04.

MFg
Falk

Falk Brunner wrote:

> Das schafft ein uC direkt mit seinen Pins nicht mehr.

Naja, du kannst ja auch Controller-Pins parallel schalten.  Wenn
sie am gleichen Port hängen, kann die Software auch sicherstellen,
dass sie immer gemeinsam geschaltet werden.  Ein AVR-Pin darf
maximal 40 mA versenken oder treiben, zwei parallel könnten also
die 80 mA schaffen.  Allerdings gehen die Datenblatt-Diagramme
nur bis 20 mA (obwohl die 40 mA zulässig sind), man muss also
ggf. mit dem Vorwiderstand experimentieren.

Ob andere Controller ähnlich viel treiben können, habe ich jetzt
nicht nachgeguckt.

Jörg Wunsch wrote:

> Falk Brunner wrote:
>
>> Das schafft ein uC direkt mit seinen Pins nicht mehr.
>
> Naja, du kannst ja auch Controller-Pins parallel schalten.

Oh, bitte setzt doch den Anfängern nicht solche Flausen in den Kopf. 
Bitte, liebe Neulinge, macht sowas nie nie nie in Produktivumgebungen. 
Für kleinere Spielereien ist das okey. So gerade eben.

Ein digitaler Ausgang kann niemals das absolut selbe Potential haben, 
wie ein anderer und so wird zwischen zwei paralell geschalteten 
Ausgängen immer ein gewisser Ausgleichsstrom fliessen, der den Entstufen 
in den integrierten Schaltkreisen gewiss nicht gut tut.

Das mit den 40uA bis 80uA kann unmöglich funktionieren. Ich vermute hier 
wurde mit einem Digitalmultimeter gepulster Gleichstrom gemessen. Das 
kann nicht richtig sein.

@Mike (Gast)
Auch wenn es vordergründig NUR um LEDs am Finger geht: du hast schon mal 
was vom MPG gehört? Und dir sind ALLE Konsequenzen daraus bewusst???

Niels Hüsken wrote:

> Ein digitaler Ausgang kann niemals das absolut selbe Potential
> haben, wie ein anderer und so wird zwischen zwei paralell
> geschalteten Ausgängen immer ein gewisser Ausgleichsstrom fliessen,
> der den Entstufen in den integrierten Schaltkreisen gewiss nicht gut
> tut.

Das ist -- mit Verlaub -- Quatsch.  Es ist nämlich jeweils nur einer
der beiden Endstufentransistoren zu einem Zeitpunkt angesteuert.  Auch
wenn diese nicht exakt dasselbe *Ruhe*potenzial in diesem Zustand
haben, sowie sie belastet werden, teilen sich die Ströme über die
Transistoren einfach entsprechend ihrer Leitfähigkeiten auf.  Da in
diesem Falle noch hinzu kommt, dass beide durchgeschaltete
Transistoren auf dem gleichen Chip relativ nahe benachbart sind (mal
in der Annahme, dass man zwei benachbarte Portpins aus
offensichtlichen Gründen wählt), haben sie die gleiche Geometrie und
die gleichen Prozessbedingungen durchlebt, damit sehr wahrscheinlich
gegenseitige Abweichungen in ihren Parametern von weniger als 1 %.
Man kann also ruhigen Gewissens von einer symmetrischen
Stromaufteilung ausgehen.  (Da die 40 mA grenzwertig sind bezüglich
der zulässigen Maximalbedingungen, kann man natürlich auch drei
Ausgänge parallel schalten, dann ist man sicher unter dem Grenzwert
des Datenblatts.)

Bei MOSFETs funktioniert diese Stromaufteilung in der Praxis so gut,
dass es selbst in kommerzieller Leistungselektronik durchaus üblich
ist, zur Erhöhung des möglichen Maximalstroms einfach N MOSFETS
gleichen Typs parallel zu schalten, damit diese sich dann den Strom
aufteilen.  (Das habe ich selbst bei Analogtechnik gesehen, bei der
das viel kritischer ist als im Digitalen.)  Früher bei
Bipolartransistoren hat man zur Angleichung der Kennlinien noch einige
kleine Emitterwiderstände vorgesehen, das wird bei FETs nicht mehr
gemacht.

Im Übrigen ist mein Vorschlag letztlich identisch mit Falk Brunners
Vorschlag, die Ausgänge von einigen 74HC04-Gattern parallel zu
schalten.

Wie geschrieben, Voraussetzung dafür ist, dass die jeweiligen Pins
wirklich in der Software auch gleichzeitig geschaltet werden.  Es ist
also OK, sie so zu schalten:

1

PORTB &= ~(_BV(0) | _BV(1) | _BV(2));

2

PORTB |= _BV(0) | _BV(1) | _BV(2);

...nicht aber so:

1

PORTB &= ~_BV(0); PORTB &= ~_BV(1); PORTB &= ~_BV(2);

2

PORTB |= _BV(0); PORTB |= _BV(1); PORTB |= _BV(2);

Letzteres würde in separaten CBI-/SBI-Befehlen enden, und es gibt
jeweils einen CPU-Takt dazwischen, in dem zwei Ausgänge mit
unterschiedlichem Pegel gegeneinander treiben (falls ein Interrupt
reinfunken kann, sogar noch mehr Takte).

Dieter R. wrote:
> @Mike (Gast)
> Auch wenn es vordergründig NUR um LEDs am Finger geht: du hast schon mal
> was vom MPG gehört? Und dir sind ALLE Konsequenzen daraus bewusst???

Ja, das MPG kenne ich. Ich will ja das ganze auch nicht in den Umlauf 
bringen.

Ganz oben hat jemand geschrieben

H-Brücke und bei wenns gedimmt sein soll auch noch PWM

Kann mir jemand genau sagen, wie das funktioniert?

JensG wrote:

> Mag sein daß es da Unters chiede gibt, aber wenn ich es recht sehe, geht
> es hier um CMOS Ausgänge, und die sind doch in der Regel immer bestrebt,
> den Ausgang voll auf Masse oder auf + zu ziehen wie ein Widerstand.

Nein, das ist falsch. Learning by doing:
Starte einen Versuch und überzeuge dich selbst: Nimm ein hochauflösendes 
Multimeter und miss die Ausgangsspannungen eines beliebigen 
Gatterbausteins exakt nach (bei TTL wird der Unterschied besonders 
deutlich, kein OpenCollector) und vergleiche sie mit den 
Betriebspotentialen.

Jeder Ausgang wird ein unterschieldiches Potential haben! Das ist 
einfach so. Dieser Fakt begründet sich in den Toleranzwerten, die jedes 
Bauelement hat.

Ich bin da vermutlich von der alten Schule; mir hat man mal beigebracht, 
daß daß paralellschalten zweier Ausgänge absolut verboten ist. Nicht nur 
weil Ausgänge mit unterschiedlichen Zuständen einen Kurzschluss 
verursachen, sondern eben auch wegen dieser Ausgleichsströme.

Apropos unterschiedliche Zustände: bitte berücksichtigt auch, daß jedes 
Bauelement unterschiedliche Reaktionegeschwindikeiten aufweist.

Vermutlich wirst du den Differenzstrom lediglich mit deinen Fingern
in die Multimeterleitung einspeisen können, da sonst einfach niemand
da ist, der es tun könnte. ;-)

Über TTL hatte ich natürlich mit keiner Silbe philosophiert, oder
kennt jemand einen Microcontroller, der in TTL aufgebaut ist? :-)
(Ich kenne lediglich eine TTL-ALU, den 74180, und der hatte eine
massive Kupferplatte untendrunter zur Wärmeableitung. ;-)

Niels, auch Schulweisheiten darf man gelegentlich auf ihre
Sinnhaftigkeit überprüfen.

Jörg Wunsch wrote:

> Niels, auch Schulweisheiten darf man gelegentlich auf ihre
> Sinnhaftigkeit überprüfen.

Du wirst lachen, mein ETechnik Lehrer hatte damals nen richtigen Hals 
auf mich, weil ich immer alles in Frage gestellt hab. Irgendwann hat er 
resigniert und nur noch mit einem schnippischen "das ist einfach so" 
geantwortet.

Ich finde nachwievor, daß man Ausgänge nicht paralellschalten sollte, 
eben auch bzw nicht zuletzt wegen der unterschiedlichen Durchlaufzeiten, 
die so ein Gatter (auch 74HTC..) haben kann. Diese liegen durchaus im 
us-bereich, was einem

PORTB |= _BV(0);
PORTB |= _BV(1);

ziemlich nahe kommt ...:)


(Sorry, meinte Nanosekunden)

Ich finde es ja ganz toll wie ihr hier diskutiert und man kann immer 
wieder dazu lernen.
Nun hoffe ich doch, dass mir nun auch jemand sagen kann, wie ich diese 
LED´s mit einer H-Brücke schalten kann und mit PWM dimmen kann.

Kannst du deine Frage irgendwie genauer spezifizieren? Was eine H-Brücke 
und PWM ist, scheinst du ja zu wissen...

Niels Hüsken wrote:
> Kannst du deine Frage irgendwie genauer spezifizieren? Was eine H-Brücke
> und PWM ist, scheinst du ja zu wissen...


Ich versuche es mal
Ich möchte gerne über einen µC 2 LED´s ansteuern die antiparallel 
geschaltet sind. Also muß ich dafür schon mal die H-Brücke nutzen und 
zum Dimmen kann ich die PWM ntzen. Das hab ich jetzt im Netzt schon mal 
gefunden. Nur frage ich mich, wie ich das realisieren kann, bzw wo und 
wie schließe ich was an?
Sorry, bin leider nicht der Elektronikfreak wie so manch ein anderer 
hier.

Mike K. wrote:
> Ja, das MPG kenne ich. Ich will ja das ganze auch nicht in den Umlauf
> bringen.

Dann kennst du vielleicht die Existenz des MPG, hast es aber nicht 
gelesen. Genau danach, ob du das Produkt "in Umlauf" bringst, 
unterscheidet das MPG NICHT. Steht bereits in § 2 Abs. 2.

Dieter R. wrote:
> Mike K. wrote:
>> Ja, das MPG kenne ich. Ich will ja das ganze auch nicht in den Umlauf
>> bringen.
>
> Dann kennst du vielleicht die Existenz des MPG, hast es aber nicht
> gelesen. Genau danach, ob du das Produkt "in Umlauf" bringst,
> unterscheidet das MPG NICHT. Steht bereits in § 2 Abs. 2.

MPG und MPBetreibV rauf und runter während meiner Ausbildung.
Wenn, dann ist es Abs. 1, denn der Abs. 2 schreibt"...die dazu bestimmt 
sind, Arzneimittel im Sinne des § 2 Abs. 1 des Arzneimittelgesetzes zu 
verabreichen..." Zur Beruhigung, wenn das ganze Teil läuftwird auch eine 
Risikoanalyse durch geführt. Wobei ich das eigentlich nicht mal machen 
brauch gemäß §1 Abs. 2 MPBetreibV.
Oder liege ich da jetzt komplett falsch?

Mike K. wrote:

> MPG und MPBetreibV rauf und runter während meiner Ausbildung.
> Wenn, dann ist es Abs. 1, denn der Abs. 2 schreibt"...die dazu bestimmt
> sind, Arzneimittel im Sinne des § 2 Abs. 1 des Arzneimittelgesetzes zu
> verabreichen..." Zur Beruhigung, wenn das ganze Teil läuftwird auch eine
> Risikoanalyse durch geführt. Wobei ich das eigentlich nicht mal machen
> brauch gemäß §1 Abs. 2 MPBetreibV.
> Oder liege ich da jetzt komplett falsch?

Da sieht man deine Sorgfalt - oder auch nicht. Du zitierst die alte 
Fassung, gültig bis 30.06.2007.

Gut, dann hast du recht. Hab ich nicht gewußt, dass es eine Änderung 
gibt. Wurde denn viel geändert?

Mike K. wrote:
> Gut, dann hast du recht. Hab ich nicht gewußt, dass es eine Änderung
> gibt. Wurde denn viel geändert?

Der zentrale Satz: der Gültigkeitsumfang.

(2) Dieses Gesetz gilt auch für das Anwenden, Betreiben und 
Instandhalten von Produkten, die nicht als Medizinprodukte in Verkehr 
gebracht wurden, aber mit der Zweckbestimmung eines Medizinproduktes im 
Sinne der Anlagen 1 und 2 der Medizinprodukte-Betreiberverordnung 
eingesetzt werden. Sie gelten als Medizinprodukte im Sinne dieses 
Gesetzes.

Und die Mpbetreibv enthält in Anlage 2 unter Verweis auf §11 eine 
weitreichende Gummiformulierung. Da sollte man sich als Hersteller (und 
das ist JEDER, der was baut) schon sehr genau über die gesetzlichen 
Anforderungen im Klaren sein und sich nicht auf ein bisschen Rumfragen 
in Foren verlassen.

JensG wrote:
> Zusätzlich wolltest Du die LED's mit unterschiedlichen Strömen
> versorgen.

Überflüssig. Die offensichtlich richtige Interpretation dieser 
(scheinbaren) Anforderung hat doch schon Niels Hüsken gegeben:

"Das mit den 40uA bis 80uA kann unmöglich funktionieren. Ich vermute 
hier
wurde mit einem Digitalmultimeter gepulster Gleichstrom gemessen."

Also, erst mal richtig messen und dann die Pulsdauer passend einstellen. 
Oder das Projekt gleich einstampfen und NUR mit zugekauften Systemen 
professioneller Hersteller arbeiten. Wer weder richtig messen kann noch 
das MPG gelesen hat sollte von sowas die Finger lassen. Als nächstes 
kommen dann nämlich die Fragen von Stromversorgung, Rechnerankopplung, 
galvanischer Trennung usw. Die möglichen Konsequenzen von Dilettantismus 
auf diesem Gebiet sind einfach zu groß.

Dieter R. wrote:

> Und die Mpbetreibv enthält in Anlage 2 unter Verweis auf §11 eine
> weitreichende Gummiformulierung. Da sollte man sich als Hersteller (und
> das ist JEDER, der was baut) schon sehr genau über die gesetzlichen
> Anforderungen im Klaren sein und sich nicht auf ein bisschen Rumfragen
> in Foren verlassen.

Dann solltest du dir mal die Medizinprodukte anschauen, die in Anlage 1 
und 2 (zumindest bei gesetze-im-internet)stehen. Da steht kein 
Med.Prod., welches auch nur ansatzweise an ein Pulsoximeter rankommt. 
§11 enthält die MTK. Pulsoximeter bekommen keine MTK. Und das hat jetzt 
nichts mit "ein bisschen Rumfragen in Foren" zu tun.

JensG wrote:
> @ Dieter R.
> wieso überflüssig. Ich glaube ja auch nicht, daß er µA meint, sondern
> eher mA, aber diese Variante ist von grundsätzlicher Natur, und nicht
> abhängig von irgendwelchen Größenordnungen (solange die
> Verlußtleistungen erstmal egal sind). Auch mit 40/80mA sollte dies noch
> relativ lässig machbar sein.


Hallo Jens

Du hast recht, es sind mA. Keine Ahnung wie ich auf uA gekommen bin.
Ich wäre jedenfalls an der variante mit der H-Brücke und der PWM 
interessiert. Kennst u eine Seite wo das ganze vielleicht etwas näher 
beschrieben ist, oder die mir weiter helfen könnte?

@ Mike K. (hvltt15)

>Ich wäre jedenfalls an der variante mit der H-Brücke und der PWM
>interessiert. Kennst u eine Seite wo das ganze vielleicht etwas näher
>beschrieben ist, oder die mir weiter helfen könnte?

Ja, diese.

PWM
AVR-Tutorial

MFG
Falk

Das ist doch schon nen richtiger Aufbau. Gedimmt werden muß es, weil man 
ja verschieden dicke Finger hat. Soll heißen, bei nem Neugebohrenen ist 
ja die Lichtstärke nicht so hoch wie bei nem sehr dicken Menschen.