Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED an 3,3V µC


von beginner (Gast)


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Hallo
Ich bin mir nicht sicher.
Ich habe einen ATMEGA88 mit 3,3V Spannungsversorgung. Über einen Port 
möchte ich gerne eine grüne LED schalten.

Laut Datenblatt LED:
            I = 20mA
            U = 3,2V

Daraus folgt ich brauche einen Vorwiderstand von 0,1V/20mA = 5 Ohm
Reicht der Widerstand der Leiterplatte aus oder muss ich wirklich einen 
5Ohm verbauen?

Gruß Heinz

von Falk B. (falk)


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@  beginner (Gast)

>Laut Datenblatt LED:
>            I = 20mA
>            U = 3,2V

Klingt nach Ultrahell, siehe LED.

>Daraus folgt ich brauche einen Vorwiderstand von 0,1V/20mA = 5 Ohm

Die Spannung über dem Vorwiderstand ist zu klein, wenn die Toleranzen 
ungünstig liegen wird sie vielleicht sogar negativ. Nimm eine andere LED 
mit 2,2V, dann passt das.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Da Du bei allen oben angegebenen Werten auch noch Toleranzen hast, geht 
das so überhaupt nicht.
Du brauchst ein höhere Spannung - wie auch immer sie erzeugt wird.

Gruß Dietrich

von Erich (Gast)


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@Falk Brunner
>wird sie vielleicht sogar negativ

HÄ ???
Wie soll da was negativ werden?
Wenn die Versorgungsspannung 3,3 Volt ist und die gewünschte 
Nutzspannung 3,2 Volt, so ergibt sich rechnerisch der 5 Ohm Widerstand.
Negativ wird da gar nix, an der LED kommt über den Widerstand IMMER 
weniger an als der Versorgungsspannung des uC.
Das kann in der Praxis sogar funktionieren, wenn der uC Pin diese 20 mA 
liefern kann.

Im allgemeinen sollte man jedoch einen uC Pin nicht mit 20 mA belasten, 
selbst wenn das so spezifieziert ist dürfe es ein Maximumwert sein, der 
etlichen Detailbeschränkungen unterliegt (Temperaturbereich, 
Versorgungsspannungsbereich).
Entweder die LED als low current Version einsetzen (z.B. dann mit 2 mA) 
oder einen Treiber-IC oder -Transistor dazwischen schalten.

Gruss

von Simon H. (simi)


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Erich schrieb:
> @Falk Brunner
>>wird sie vielleicht sogar negativ
>
> HÄ ???
> Wie soll da was negativ werden?

Was falk natürlich meint, ist natürlich die rein rechnerisch an der LED 
abzufallende Spannung. Wenn die positiv ist, muss der Widerstand 
"Leistung vernichten" (entschuldige die saloppe Formulierung), und wenn 
sie negativ ist, muss/müsste er eben "Leistung erzeugen" (entschuldige 
nochmals).

Die Aussage ist: Wenn Die LED ein bisschen mehr will und der uC ein 
bisschen weniger gibt, dann kann der Widerstand gleich Null sein, und 
die LED bekommt ihre Sollspannung dennoch nicht. Leuchten/glimmen wird 
sie dennoch, aber eben... es ist halt schlabbrig und unsauber. Nimm Null 
Ohm, aber wehe, die Spannung am uC geht dann doch mal etwas hoch... oder 
die Spannung der LED etwas runter.... eben. Unsauber.

Gruäss
Simon

von Falk B. (falk)


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@  Erich (Gast)

>>wird sie vielleicht sogar negativ

>HÄ ???
>Wie soll da was negativ werden?

In der Rechnung, nicht in der Schaltung ;-)

>Wenn die Versorgungsspannung 3,3 Volt ist und die gewünschte
>Nutzspannung 3,2 Volt, so ergibt sich rechnerisch der 5 Ohm Widerstand.

Rechnerisch, ohne Berücksichtigung von Toleranzen und anderen 
Randbedingungen.

>Negativ wird da gar nix, an der LED kommt über den Widerstand IMMER
>weniger an als der Versorgungsspannung des uC.

Sicher, und wenn man Pech hat glimmt die LED nur, weil deren 
Flußspannung 100mV höher liegt.

>Das kann in der Praxis sogar funktionieren, wenn der uC Pin diese 20 mA
>liefern kann.

Mach das mal, wenn die IOs ca. 50 Ohm haben ;-)

>Im allgemeinen sollte man jedoch einen uC Pin nicht mit 20 mA belasten,
>selbst wenn das so spezifieziert ist dürfe es ein Maximumwert sein, der
>etlichen Detailbeschränkungen unterliegt (Temperaturbereich,
>Versorgungsspannungsbereich).

Nö, dr AVR verkraftet ganz offiziell 20mA/Pin, der maximalwert liegt bei 
40mA.

>Entweder die LED als low current Version einsetzen (z.B. dann mit 2 mA)

Ist zweitrangig, die Flußspannung muss runter.

>oder einen Treiber-IC oder -Transistor dazwischen schalten.

Normale Treiber und Transistoren können die Versorgungsspannung nicht 
erhöhen, das ist hier das Problem. Ein Step Up Wandler für eine LED ist 
leicht Overkill. ;-)

von Dennis (Gast)


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Falk Brunner schrieb:
> Ein Step Up Wandler für eine LED ist
> leicht Overkill. ;-)

Eine kleiner Royer-Converter würde doch reichen... paar Transistoren, 
einige Widerstände und Dioden und zum Schluss noch paar handgewickelte 
Spulen.

Falk ist ja da genau der richtige Ansprechpartner :-)

von heinzhorst (Gast)


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Früher brauchten LEDs mal 20mA. Hat sich bei vielen Leuten bis Heute so 
fest gesetzt. Bei den heutigen LEDs reichen aber 8-10mA. Darüber ist 
keine wirkliche Zunahme der Helligkeit mehr erkennbar. Und ich rede 
nicht von low-current LEDs.

von B.A. (Gast)


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Die neuen weißen/blauen LEDs leuchten ab 2.5V, bei 2.7V sind sie dann 
hell genug (1/4 der Helligkeit) und bei 2.9 bis 3.2V haben sie dann ihre 
volle Helligkeit erreicht.

Ich würde das erst mal mit einem größeren Widerstand testen.
Du nimmst einen 100 Ohm Widerstand, schaltest ihn mit einer LED in Reihe 
und legst die 3.3V an. Jetzt misst du den Spannungsabfall über den 
Widerstand und du kannst sagen ob es bei dem Strom hell genug ist.

Meine LEDs betreibe ich mit 2mA. Wenn man 20mA nimmt kann man alles in 
einem dunklen Raum schon soweit erkennen dass man nirgendwo mehr 
anstößt.

Kann aber auch sein dass du alte LEDs weiße LEDs hast (wie ich auch 
noch), die leuchten teilweise erst ab 3.3V und haben ihre volle 
Helligkeit bei 4.1V erreicht.

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