Hi, kurze Anfängerfrage:
Ich möchte 3 verschiedenfarbige LED Lämpchen an einem ESP32 NodeMCU Development Board betreiben. Als Netzteil verwende ich ein offizielles Raspberry Pi USB-C Netzteil 5,1V / 3,0A.
(Durchlassspannung: DC 3V-9V-12 V ,Durchlassstrom: 20 mA)
Oder wäre das Energieverschwendung / verbrauchen die relativ viel Strom?
Hintergrund:
Die haben bereits einen Widerstand eingebaut und ich hab grad keine Lust mich damit zu beschäftigen, welche LEDs man da sonst nimmt und welchen Widerstand welche Farbe braucht etc...
Ich glaub der Streifen ist für mich schwieriger als Anfänger, als drei separate LEDs anzusteuern. Und ich will die dann auch in einem 3D-Gedruckten gehäuse frei platzieren können.
Die oben verlinkten LEDs hätte ich einfach (ohne zusätzlichen widerstand, weil schon einer integriert) an GPIO32 und GND1 angeschlossen. Würde das klappen?
Da der ESP mit 3,3V arbeitet, werden LEDs für 9V und 12V, bei denen der Vorwiderstand schon integriert ist, nur sehr schwach leuchten.
Es sind also so richtig nur die 3V Typen brauchbar.
Jetzt hackt doch bitte nicht auf mir rum. Ich komme aus der Softwareentwicklung und will einfach nur ein ESP32 NodeMCU
Development Board mit einem CO2 Sensor und Home Assistant auf Basis eines Youtube Tutorials zum Laufen bringen. Die drei LEDs zur Visualisierung des CO2 Wertes sind da nur ein nettes Extra.
Mir ist schon klar, dass meine Frage für euch völlig primitiv ist, aber dann kann mir doch sicher jemand schnell geignete LEDs verlinken, die mit der ESP32 Ausgangsspannung ausreichend leuchten, nicht zu viel energie verbrauchen und bei denen die Widerstände schon integriert sind.
Falls es keine geeigneten LEDs mit integrierten Widerständen zu kaufen gibt, wäre ich sehr dankbar für eine Empfehlung / Kauflink zu einer passenden roten, grünen und gelben LED + jeweil geeignetem Widerstand.
Euch kostet das sicher keine 2 Minuten, mich kostet es ne Stunde, wenn ich sicher sein will, dass ich das Board nicht schrotte und wenn man sich noch nie wirklich mit LEDs, Widerständen oder Microcontrollern generell beschäftigt hat...
(Es fängt schon damit an, dass ich auf Anhieb keine verlässlichen Infos gefunden habe, ob am ESP32 GPIO32 nun 3,3V oder 5V anliegen und wie viel mA der verträgt. Ich hab das Teil auch noch nie in den Händen gehabt bisher.)
Hintergrund:
Die haben bereits einen Widerstand eingebaut und ich hab grad keine Lust
mich damit zu beschäftigen, welche LEDs man da sonst nimmt und welchen
Widerstand welche Farbe braucht etc...
Im ernst? Du bist zu faul selbst etwas Zeit in Recherche zu investieren?
Das ist verarsche pur. Zeit Romane zu schreiben hast Du aber schon..
Falls es keine geeigneten LEDs mit integrierten Widerständen zu kaufen
gibt, wäre ich sehr dankbar für eine Empfehlung / Kauflink zu einer
passenden roten, grünen und gelben LED + jeweil geeignetem Widerstand.
Klar. Soll ich Dir vorher noch einen Kuchen backen um dir die Wartezeit angenehmer zu gestalten?
Euch kostet das sicher keine 2 Minuten, mich kostet es ne Stunde,
Alles in allem 10 Minuten um die Informationen zu sammeln die Du brauchst. Und einen LED-Vorwiderstand zu berechnen gehört zu den aller primitivsten Grundlagen. Du bist 3,5 Jahre im Forum, da kann man so etwas schon voraussetzen. Aber hier trotzdem ein Link..
(Es fängt schon damit an, dass ich auf Anhieb keine verlässlichen Infos
gefunden habe, ob am ESP32 GPIO32 nun 3,3V oder 5V anliegen und wie viel
mA der verträgt. Ich hab das Teil auch noch nie in den Händen gehabt
bisher.)
Jetzt hackt doch bitte nicht auf mir rum. Ich komme aus der
Softwareentwicklung
Ja, aber wenn du Elektronik machen willst, dann musst du dir wenigstens mal die Grundlagen der Elektronik antun.
Oder was würdest du einem Hardwareeentwickler sagen, der eine tolle Hardware mit Prozessor entwickelt hat, nun das Ding zum Laufen bekommen will und keine Lust hat, sich mit Software zu beschäftigen?
LEDs mit integriertem Widerstand zu finden, die genau für meinen Anwendungsfall passen, ist eher Wunschdenken gewesen.
Am Ausgang GPIO32 des ESP32 liegen 3.3 V an, auch wenn ich den ESP32 mit einem 5V USB-C Netzteil betreibe.
Cumulative IO output current ist laut Datenblatt 1200 mA, das heisst in Summe sollte ich an allen Ausgängen nicht mehr Strom verbauchen. (Heißt das auch, ein einzelner Ausgang darf mit bis zu 1200mA belastet werden?)
Peter X. @dcf will mir einen Kuchen backen! Das ist mega lieb von ihm! ;-)
Da sollte alles drin sein, was ich brauche und die LEDs haben alle eine Betriebsspannung die unter der Spannung meines Ausgangs liegt, sollten also hell genug sein.
Leider ist für die LEDs auf berrybase wieder keine Vorwärtsspannung angegeben! Arrgh. Wie ich gelernt habe ist Vorwärtsspannung ungleich Betriebsspannung. (Aber wenn ich das richtig kapiere: Vorwärtsspannung = LED-Durchlassspannung)
Angegebene Betriebsspannung laut berrybase:
Rot: 1,9V-2,1V
Gelb: 1,9V-2,1V
Blau: 3,0V-3,2V
Grün: 2,1V-3,0V
Weiß: 3,0V-3,2V
Hier steht https://www.led-shop.com/Vorwiderstand-berechnen wenn man die Durchlasspannung nicht weiß, kann man die Berechnugn mit folgenden Annahmen durchführen:
Rot = 2 Volt
Gelb = 2,1 Volt
Blau = 3,7 Volt
Grün = 3,7 Volt
Weiß = 3,5 Volt
Da diese Werte aber teilweise über der auf berrybase angegebene Betriebspannung liegen, macht das hier wohl auch keinen Sinn (zumindest für mich)!
Ich nehme also erstmal für die Berechnung der Widerstände den unteren Wert des auf Berrybase angegebenen Betriebspannungsbereiches und hoffe, das passt.
Arbeitsstrom laut Berrybase ca. 20mA
Spannungsquelle: 3,3V
Diese Werte gebe ich nun in diesen Rechner hier https://leds-and-more.de/Widerstandsrechner ein und erhalte folgende Widerstände als Empfehlung:
Rot: 75 Ohm
Gelb: 75 Ohm
Blau: 15 Ohm
Grün: 62 Ohm
Weiß: 15 Ohm
Wenn jetzt niemand hier laut STOP schreit, würde ich es damit versuchen, und hoffe, ich Schrotte mein Board damit nicht. ;-)
Willst Du einen Raum beleuchten? Die Zeit, wo man 20 mA durch LEDs prügeln musste, um zu erkennen, daß sie leuchten, die ist bald ein halbes Jahrhundert her.
Heute LEDs sind für Signalisierungszwecke auch mit Strömen < 1 mA ausreichend hell.
Hmm, Danke für den Hinweis @kirnbichler
Wieso steht dann da nicht "Arbeitsstrom 1mA bis 20mA" oder zumindest "Arbeitsstrom max. 20mA" im Datenblatt der LEDs? Wahrscheinlich um Newbies zu verwirren...
Dann versuch ich es mal mit 2mA. Spannungsquelle: 3,3V.
Das wären dann laut Rechner (ich nehme wieder die Untergrenze der Betriebsspannung als Durchlasspannung an) folgende Vorwiderstände:
1
Rot: 1,9V -> 700 Ohm
2
Gelb: 1,9V -> 700 Ohm
3
Blau: 3,0V -> 150 Ohm
4
Grün: 2,1V -> 620 Ohm
5
Weiß: 3,0V -> 150 Ohm
Ist das denn nun realistischer für die oben verlinkten LEDs auf Berrybase als Signallämpchen?
Wieso steht dann da nicht "Arbeitsstrom 1mA bis 20mA" oder zumindest
"Arbeitsstrom max. 20mA" im Datenblatt der LEDs? Wahrscheinlich um
Newbies zu verwirren...
Im Datenblatt gibt es i.d.R. einen Abschnitt "absolute maximum ratings". Und dazu gibt es üblicherweise auch noch einen Abschnitt, der sich mit der Helligkeit in Abhängigkeit vom fließenden Strom beschäftigt.
Ich hab' hier bald dreißig Jahre alte Low-Current-LEDs, die auch mit 100 µA schwach leuchten.
Man sollte sich mit dem individuellen Exemplar beschäftigen.
Du solltest einfach mal eine LED, ein Poti, eine Spannungsquelle und ein Multimeter (Strommessbereich) in Reihe schalten, damit Du selbst sehen kannst, bei welchem Strom Deine konkrete LED welche Helligkeit erreicht.
Wenn ich die o.g. LEDs von Berrybase kaufe und diese am ESP32 GPIO32 testweise mit verschiedenen Widerständen zwischen (sagen wir mal) minimal 100 Ohm und maximal 1.000 Ohm ausprobiere, kann ich nix kaputt machen, richtig?
Dann nehm ich einfach den höchsten Widerstand wo die jeweilig Farbe noch ausreichend leuchtet und hab somit auch den geringstmöglichen Stromverbauch im späteren Betrieb.
Das wäre ein pragmatischer Ansatz. Irgendwelche Einwände?
Wenn ich die o.g. LEDs von Berrybase kaufe und diese am ESP32 GPIO32
testweise mit verschiedenen Widerständen zwischen (sagen wir mal)
minimal 100 Ohm und maximal 1.000 Ohm ausprobiere, kann ich nix kaputt
machen, richtig?
Nehmen wir mal den Wort Case: 100 Ohm und eine rote LED mit 1,9V.
Das ergibt dann einen Strom von (3V3-1V9)/100R = 14mA.
Fazit: so lange du beim Basteln keine lang anhaltenden Kurzschlüsse produziert dürfte das gutgehen.
Du könntest das Risiko für deinen µC natürlich noch weiter reduzieren, indem du die Helligkeit nicht an dem testest, sondern an einem Labornetzteil mit 3V3...
Du könntest das Risiko für deinen µC natürlich noch weiter reduzieren,
indem du die Helligkeit nicht an dem testest, sondern an einem
Labornetzteil mit 3V3...
Und wenn Du (TE) dann noch den Strombegrenzungssteller auf 20mA
stellst, kannst Du auch LEDs ohne Vorwiderstand testen. Wenn Du
dann noch den Strombegrenzungssteller langsam richtung kleinerer
Werte stellst, kannst Du den Stromwert ermitteln, bei dem Du die
LED als hell genug empfindest. Da haben eben Tausende von Anwendern
Tausende von unterschiedlichen Vorstellungen. Hast Du inzwischen mal
auf das Wort LED hier im Thread geklickt? Da werden einige Grund-
lagen über LEDs erklärt.
Ja, mit damals unglaublichen 5mcd bei 2mA. Die LEDs von Amazon scheinen aktueller zu sein, sie liefern bis zu 5000mcd bei 20mA, also bei 2mA immer noch ungefähr das Hundertfache der super-duper-low-current-LEDs des veralteten Elektronikkompendiums. Leider ist das "Datenblatt" von Berrybase wiederum ein Witz, weil es die Leuchtstärke verschweigt.
Und wenn Du (TE) dann noch den Strombegrenzungssteller auf 20mA
stellst, kannst Du auch LEDs ohne Vorwiderstand testen.
Gaanz toller Tip. Dazu musst man das Netzgerät aber gut genug kennen und wissen wie es dabei reagiert. Nicht jedes "Labornetzgerat" trägt die Bezeichnung "Labornetzgerät" zu recht.
Andere geben der LED auch gerne einen satten Stromstoß aus einem Ausgangs-Elko.
Am Ausgang GPIO32 des ESP32 liegen 3.3 V an, auch wenn ich den ESP32
mit einem 5V USB-C Netzteil betreibe.
Du hat nicht einen ESP32, sondern ein Board auf dem sich unter anderem ein ESP32 befindet. Du betreibst das Board mit 5 Volt. Das Board enthält einen Spannungsregler, der den ESP32 Chip mit 3,3 Volt versorgt.
Da diese Werte aber teilweise über der auf berrybase angegebene
Betriebspannung liegen, macht das hier wohl auch keinen Sinn
Das hast du korrekt erkannt. LEDs mit mehr als 3 Volt Betriebs- oder Flussspannung kann man nicht sinnvoll an 3,3 Volt anschließen. Es bleibt zu wenig Spannung für einen vernünftigen Widerstand, der den Strom auch bei steigender Temperatur stabiliert.
Allerdings kannst du diese LEDs mit der Anode an 5 Volt anschließen und mit der Kathode an den Ausgang des Mikrocontroller. Dann kannst du mit den 5 Volt rechnen und es passt wieder.
wenn man die Durchlasspannung nicht weiß, kann man die Berechnung
mit folgenden Annahmen durchführen ...
Messe lieber nach. Im laufe der letzten 35 Jahre hat sich viel geändert. Ich habe neue rote LEDs mit 1,6 Volt und andere neue rote mit 3,2 Volt. Nur um mal ein Beispiel zu geben, wie falsch diese Zahlen sein können.
Arbeitsstrom laut Berrybase ca. 20mA
Wobei aktuelle LEDs bei 20 mA blendend hell sein können. Die billigsten LEDs, die ich in den letzten Jahren gekauft habe, bringen bei 2-5 mA eine angenehme Helligkeit. Conrad hat noch welche mit nur 10 mcd (Glimmfunzeln) im Handel, aber auch hellere mit über 1000 mcd, so große Unterschiede gibt es! Auch hier gilt wieder, dass grobe Anhaltspunkte von früher nicht mehr hilfreich sind. Du brauchst die technischen Daten der LED, oder musst die optimalen Widerstände durch Ausprobieren selbst ermitteln. Ich kann dir nur sagen, dass sie mit hoher Wahrscheinlichkeit bei 20 mA zu hell sind.
Wenn ich die o.g. LEDs von Berrybase kaufe und diese am ESP32 GPIO32
testweise mit verschiedenen Widerständen zwischen (sagen wir mal)
minimal 100 Ohm und maximal 1.000 Ohm ausprobiere, kann ich nix kaputt
machen, richtig?
Hier steht https://www.led-shop.com/Vorwiderstand-berechnen wenn man die
Durchlasspannung nicht weiß, kann man die Berechnugn mit folgenden
Annahmen durchführen:
Rot = 2 Volt
Gelb = 2,1 Volt
Blau = 3,7 Volt
Grün = 3,7 Volt
Weiß = 3,5 Volt
Das sind vollkommen schwachsinnige Werte, aber da sie ja im Internet stehen ...
Hier wiederum steht, dass Low-Current-LEDs minimal 2mA brauchen um
schwach zu leuchten:
Vergiss "Low-current". Kaufe beim Chinesen beliebige LEDs im klaren Gehäuse mit möglichst hoher mcd-Zahl. Ich kenne keine aktuellen Preise, über Aliexpress sollte ein Euro für 50 Stück genügen.
Wenn es nur um Kontrollampen geht, betreibe ich blaue und weiße unter einem Milliampere. Dann nimmst Du als Vorwiderstand 330 Ohm und schaust, ob die dich blenden. Spannung über den Widerstand messen und den tatsächlichen Strom ausrechnen ist nicht schwer.
Allerdings kannst du diese LEDs mit der Anode an 5 Volt anschließen und
mit der Kathode an den Ausgang des Mikrocontroller. Dann kannst du mit
den 5 Volt rechnen und es passt wieder.
Das ist eine sehr grenzwertige Auslegung, die ich nicht bauen würde, Bastelkram halt. Wenn, wie Du geschrieben hast, eine rote 1,6 V hat, würde die auch bei Out=High noch leuchten wollen. Weitere was-wenn erspare ich mir, Lasten oberhalb Ub bekommen einen Transistor und nie direkt an den µC.
Ich habe neue rote LEDs mit 1,6 Volt und andere neue rote mit 3,2 Volt.
Rote mit drei Volt glaube ich erst, wenn ich sie selbst gemessen habe. Welche Bauform und wieviel Strom?
Rote mit drei Volt glaube ich erst, wenn ich sie selbst gemessen habe.
Welche Bauform und wieviel Strom?
Ich habe hier ein "Weihnachtsbäumchen" mit roten, grünen, blauen
und weissen LEDs, die alle parallelgeschaltet an einer Li-Zelle
leuchten. Für mich sehen die auch alle gleich hell aus.
Lichterketten und ähnliche Produkte sind oft mit besonderen LEDs ausgestattet, bei denen der Vorwiderstand integriert ist. Für Anwendung an 3,3 Volt Mikrocontrollern wären diese super praktisch, aber ich konnte sie nirgends einzeln kaufen.
Ich habe zu hause eine Lichterkette mit weißen LEDs (Farbe ca. 3000k), die nur 2,2 Volt brauchen. Theoretisch dürfte es diese gar nicht geben.
Meine Oma sagte oft: Es gibt nichts, was es nicht gibt.
Und wenn Du (TE) dann noch den Strombegrenzungssteller auf 20mA
stellst, kannst Du auch LEDs ohne Vorwiderstand testen.
Sag das mal einem Kollegen von mir. Denn wenn man ein Labornetzteil hat mit einem "kleinen" 10µF Elko am Ausgang, dann lädt der sich ohne Last strombegrenzt auf 30V auf und entlädt sich schlagartig an der anschließend angeklemmten LED, vor dann die Stromregelung eingreift und den Strom auf ungefährliche 20mA reduziert.
Ich empfehle deshalb, immer einen Vorwiderstand zu nehmen.
Lichterketten und ähnliche Produkte sind oft mit besonderen LEDs
ausgestattet, bei denen der Vorwiderstand integriert ist.
Ich hatte hier schon mal einen Beitrag dazu. H.H. meinte damals,
das das alles blaue LEDs mit passendem Leuchtstoff wären.
Ich habe zu hause eine Lichterkette mit weißen LEDs (Farbe ca. 3000k),
die nur 2,2 Volt brauchen. Theoretisch dürfte es diese gar nicht geben.
Ich weiss jetzt nicht, welche Farbe die Photonen mit einer Energie
von 2,2eV haben, aber vielleicht gibt es ja auch Leuchtstoffe, die
mit blaugrünen Photonen zurechtkommen.
H.H. meinte damals,
das das alles blaue LEDs mit passendem Leuchtstoff wären.
Ja, das ist mittlerweile recht verbreitet. Ein Grund ist wohl auch, daß es einfacher ist, eine bestimmte Farbe mit einem Farbstoff zu erzeugen, als ein passendes Halbleitermaterial zu bekommen.
Und wenn Du (TE) dann noch den Strombegrenzungssteller auf 20mA
stellst, kannst Du auch LEDs ohne Vorwiderstand testen.
Sag das mal einem Kollegen von mir. Denn wenn man ein Labornetzteil hat
mit einem "kleinen" 10µF Elko am Ausgang, dann lädt der sich ohne Last
strombegrenzt auf 30V auf und entlädt sich schlagartig an der
anschließend angeklemmten LED, vor dann die Stromregelung eingreift und
den Strom auf ungefährliche 20mA reduziert.
Ich empfehle deshalb, immer einen Vorwiderstand zu nehmen.
Wie von mir gesagt:
Manfred P. schrieb im Beitrag #7598262:
Ich nehme eher ein paar kOhm und drehe an der Spannung, U/R kann ich
rechnen, mit 1k sogar im Kopf.
Dazu kommt auch, dass mein Netzteil einstellige mA nicht fein genug einstellen lässt - 10-Gang-Poti bis 5 Ampere.
Manfred P. schrieb:
Kaufe beim Chinesen beliebige LEDs im klaren Gehäuse mit möglichst hoher
mcd-Zahl.
Aber aufpassen: das sind dann oft die, die die vielen mcd nur degen des
geringen Abstrahlwinkels mit 15° erreichen...
Ich weiß. Beim Einsatz als Kontrollampen habe ich damit kein Problem. Ist schon nett, wenn mein Gerät mit zwei bis fünf aktiven LEDs zu je 1mA nachts den Raum beleuchtet. Oder mein Akkutester mit der pinken-LED sein Blinken auf die Zimmerdecke projeziert.
Ich bin vor Jahren durch das Forum in die Richtung geschoben worden, frische LEDs zu kaufen und war erstaunt, wie hell die können.
H.H. meinte damals,
das das alles blaue LEDs mit passendem Leuchtstoff wären.
Ja, das ist mittlerweile recht verbreitet. Ein Grund ist wohl auch, daß
es einfacher ist, eine bestimmte Farbe mit einem Farbstoff zu erzeugen,
als ein passendes Halbleitermaterial zu bekommen.
Da wird der Physiker ganz anderer Meinung sein.
Bei den klaren 5mm kann man das sehen, wenn man senkrecht reinschaut: Bei meinen blauen, grünen und roten LEDs sehe ich Kristall und Bonddraht. Bei den weißen und pinken nicht, da ist eine opake Schicht zwischen.
Das sieht man auch bei den Filamenten, wenn die unfreundlicher Luft ausgesetzt werden, dann blättert das gelbliche Zeugs bei manchen ab und es kommen winzige blaue LED zum Vorschein
