Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Vorwiderstand, aber wo *gehört der übr


von Norbert H. (lapster)


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Hallo miteinander,
ich möchte hier mal gerne nachfolgende Frage in der Raum werfen, da ich 
bereits mehrfach im Internet gelesen habe, daß es angeblich völlig egal 
sei, wo ein sogenannter VORWIDERSTAND verbaut wird !

Der Digitalin am Arduino Mega 2560 R3, beträgt bei meinem 
Microcontroller lt. Messwert mit einem Voltmeter so an die 4,65 VOLT.

An diesem sowie noch 7 weiteren Digitalpins, will ich nun mehrere 7 
Segmentanzeigen mit gemeinsamer Kathode betreiben, und das komplette in 
einer gemultiplexten Umgebung.
Eigentlich tut das derzeiz nichts zur Sache, sei jedoch erwähnt !

Da, die 7 Segmentanzeigen welche ich nutzen möchte, über eine serielle 
Verbindung sowie über einen 16bit MAX7219 geschaltet werden, muss ich 
noch  nun um die Stromstärke (AMOHERE) zu begrenzen die vom Hersteller 
der LED_7 Segmentanzeige zunächst errechnen.

Hier die Werte zu der 7 Segmentanzeige lt. Datenblatt:

Vf = 2,4 Volt (max.)
I  = 25mA (max.)

Um den VORWIDERSTAND zu ermitteln gehe ich nachfolgendermasen vor !

Uled = Uges. : R + I
entspricht:
4,65 Volt - 2,4 Volt =2,25 Volt : 0,025 A ?
ergibt:
90 Ohm

Wenn man bedenkt, daß es sich intern um eine REIHENSCHALTUNG von 
insgesamt 8 LEDs (inkl. dp.-LED) handeltvon dieser *je nach 
erforderlichen ERLEUCHTUNG* über die gemeinsame Kathode nach GND hin 
geschaltet sind, kommt hier meine *Skepsis auf und beruht auf 
nachfolgender Überlegung


Frage 1:
Ist es ausreichend pro Kathode nur einen 90 Ohm Widerstand anzubringen 
oder benötige ich für die Strombegrenzung auf 25mA
*pro 7 Segmentanzeige, also 8 LEDs),
sozusagen 8 Wderstände zu 90 Ohm ?

Frage 2:
Ist beim Einbau eines VORWIDERSTAND mehr auf die technisch 
Stromrichtung, oder eher auf die pysikalische Stromrichtung zu achten, 
denn die 7 Segmentanzeige verfügt über gemeinsamen GND, bzw. common 
Cathode ?

Wenn der Strom in DIODEN stets von der Anode zur Kathode risselt erfüllt 
da bei einer LED ein Vorwiderstand überhaupt seine Aufgabe, den strom zu 
begrenzen um die LED im zulässigen Strombereich betreiben zu können und 
sie vor zu hohen Stromfluss zu schützen, wenn sich der strombegrenzende 
Vorwiderstand an dem gemeinsamen GND bzw. der Kathode, befindet ?

Selbstverständlich wären hier auch 100Ohm Standardwiderstände meine Wahl 
denn der ermittelte Wert bezieht sich auf die maximal zulässige 
Stromstärke, lt. Datenblatt !

Beitrag #4963057 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Christian K. (christian_rx7) Benutzerseite


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Ich frage mich noch immer, was du uns eigentlich sagen willst.
Der MAX7219 braucht keine Vorwiderstände (Datenblatt lesen hilft).
Die Ansteuerung einer 7 Segmentanzeige mit einem MAX7219 und Arduino 
findet sich hunderte Mal im Netz (Google hilft).

Christian_RX7

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Norbert H. schrieb:
> Da, die 7 Segmentanzeigen welche ich nutzen möchte, über eine serielle
> Verbindung sowie über einen 16bit MAX7219 geschaltet werden, muss ich
> noch  nun um die Stromstärke (AMOHERE) zu begrenzen

Du bist auf dem ganz falschen Dampfer. Wenn deine Anzeigen an einem 
MAX7219 hängen, dann liefert dieser IC den Strom. Und wenn du das 
Datenblatt des MAX7219 mal gelesen (ach was - überflogen) hättest, dann 
wüßtest du auch, der der MAX den Strom schon intern begrenzt. Die 
Anzeigen werden direkt an das IC angeschlossen, ohne Vorwiderstände.

Zwischen deinem Arduino und dem MAX7219 werden lediglich Logiksignale 
ausgetauscht. Und für die braucht es gar keine Strombegrenzung.

von M.A. S. (mse2)


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Norbert H. schrieb:
> Frage 1:
> Ist es ausreichend pro Kathode nur einen 90 Ohm Widerstand anzubringen
> oder benötige ich für die Strombegrenzung auf 25mA
> *pro 7 Segmentanzeige, also 8 LEDs),
> sozusagen 8 Wderstände zu 90 Ohm ?

Nein. Die Kathode direkt an GND, jedes einzelne Segment über einen 
eigenen Widerstand anschließen.

Würdest Du nur einen Widerstand an der Kathode haben, dann hättest Du 
25mA für egal wieviele Segmente Du gerade betreiben möchtest ZUSAMMEN.
Du möchtest aber sicherlich jedes Segment mit 25mA betreiben, oder?!

Stromrichtung: tut beim Widerstand nix zur Sache.

von Dietrich L. (dietrichl)


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Norbert H. schrieb:
> I  = 25mA (max.)

Wenn das der max. zulässige Strom ist (Zerstörgrenze) sollte man einen 
deutlichen Abstand davon halten.

Norbert H. schrieb:
> Wenn man bedenkt, daß es sich intern um eine REIHENSCHALTUNG von
> insgesamt 8 LEDs (inkl. dp.-LED) handelt

Das ist (sehr wahrscheinlicht) keine Reihenschaltung, denn sonst 
bräuchtest Du eine Spannung von 8*Vf. Aber sag mal, welcher Anzeige Du 
meinst (Datenblatt).
Also brauchst Du 8 Widerstände - 1 je Anode.

von M.A. S. (mse2)


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Christian K. schrieb:
> Ich frage mich noch immer, was du uns eigentlich sagen willst.
> Der MAX7219 braucht keine Vorwiderstände (Datenblatt lesen hilft).

Axel S. schrieb:
> Du bist auf dem ganz falschen Dampfer. Wenn deine Anzeigen an einem
> MAX7219 hängen, dann liefert dieser IC den Strom. Und wenn du das
> Datenblatt des MAX7219 mal gelesen (ach was - überflogen) hättest,

:D

OK, was ich natürlich auch nicht getan habe. (Schäm!)
Dann also ohne Vorwiderstände.

Was ich schrieb, gilt für den Fall, dass man Siebensegmentanzeigen an 
einem nichtstrombegrenzenden Digitalport betreiben möchte.

von Norbert H. (lapster)


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Ok danke,
wie aber verhält es sich wenn man den MAX 7219 nicht nutzt, sozusagen 8 
Ausgänge am Arduinoboard und bei insgesamt 8 DIGITS die sozusagen 
benötigten 8 für die Bipolaren NPN Kleinleistungstransistoren wie 
beispielsweise  BC 547 b, nutzt ?
Selbstverständlich gemultiplext um mit insgesamt den erforderlichen 8 
Ausgänge für die verschiedenen Segmente, auszukommen !

Wo gehört da dann der Vorwiderstand hin ?

Ist da die Technische oder die pysikalische Stromrichtung zu beachten ?

: Bearbeitet durch User
von Norbert H. (lapster)


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Ja, sicherlich *jedes Segment mit den zulässigen max. 25mA*

Genau, das ist ja meine Frage denn somit werden für die 8 Segmente 
jeweils eine Vorwiderstand fällig !

Gruss:
Norbert

von Michael F. (sharpals)


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ärm ein widerstand hat keine bevorzugete ,,stromrichtung".

Wenn du eine gmeinsamme kathode hast, werden die widerstände an die 
anoden angeschlossen.

Umgekehrt, bei gemeinsammer anode ....

hier ein schönes bild und einige erklärungen :

http://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Siebensegmentanzeige

von Norbert H. (lapster)


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Stimmt war eine Verwechslung das ich da versehentlich auf 
Reihenschaltung geschlossen habe.

Datenblatt ist bei Pollin erhältlich :

http://www.pollin.de/shop/dt/ODkxOTc4OTk-/Bauelemente_Bauteile/Aktive_Bauelemente/Displays/LED_Anzeige_EVERLIGHT_ELD_511SYGWA_S530_E2.html

von HildeK (Gast)


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Norbert H. schrieb:
> Wo gehört da dann der Vorwiderstand hin ?
In Reihe zu jedem Segment. Aber, bei Verwendung eines Transistors 
braucht der an der Basis auch einen Vorwiderstand.
>
> Ist da die Technische oder die pysikalische Stromrichtung zu beachten ?
Grundsätzlich lebt die Elektrotechnik von der technischen Stromrichtung. 
Beim Widerstand wäre es eh egal, bei den Dioden und Transistoren nicht. 
Z.B. Diode: ein Strom fließt, wenn das Potential an der Anode höher (ca. 
0.7V) ist als an der Kathode. Umgekehrt sperrt sie und es fließt nur ein 
eigentlich ungewollter, kleinster Sperrstrom.

von Dietrich L. (dietrichl)


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@Norbert:
Man weiß bei Deinen Antworten nicht, worauf du Dich beziehst. Daher die 
Bitte: Zitiere den Teil, auf den Du antwortest mit z.B. "Markierten Text 
zitieren"!

von Norbert H. (lapster)


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Autor: Dietrich L. (dietrichl)
Datum: 04.04.2017 17:42

@Norbert:
Man weiß bei Deinen Antworten nicht, worauf du Dich beziehst. Daher die
Bitte: Zitiere den Teil, auf den Du antwortest mit z.B. "Markierten Text
zitieren"!

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Ja ok,
also demnach zählt sozusagen immer die technische Stromrichtung und 
bei der von mir verwendeten Segmentanzeige gehört dann der 
Vorwiderstand vor die Anoden.

Klar, weil die Segmentanzeige über gemeinsame Kathoden verfügen,
und danke der Hilfe von euch.

Mir ist es nur sehr schleierhaft vorgekommen, da man im Internet so 
einiges liest, und vom Prinzip her war mir es auch logisch daß der 
Vorwiderstand an die Anoden (Segment-LEDs), gehört.

Somit hat sich dann meine Frage nach der Wertung, ob nun die Technische 
oder die Pychsische Stromrichtung der ausschlaggebende Faktor, für die 
Berechnung des Vorwiderstandes ist, erledigt !

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Neue Frage ? ;)

Bei Ledanzeigen mit gemeinsamer Kathode ist mir das klar, denn eine LED 
ist vom Aufbau eine DIODE welche nur in eine Richtung Strom, durchlässt 
!

Wie aber ist das bei Ledanzeigen mit gemeinsamer Anode, denn das würde 
doch bedeuden das im Falle von gemeinsamen Anoden, sozusagen auch nur 
ein Vorwiderstand, machbar ist ?

Wird dieser Vorwiderstand dann anders, dimensioniert `

Gruss, und schönen Sonntag an euch !

: Bearbeitet durch User
von Werner H. (pic16)


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Norbert H. schrieb:
> Neue Frage

Nimm den Max.

von HildeK (Gast)


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Norbert H. schrieb:
> Wie aber ist das bei Ledanzeigen mit gemeinsamer Anode, denn das würde
> doch bedeuden das im Falle von gemeinsamen Anoden, sozusagen auch nur
> ein Vorwiderstand, machbar ist ?

Du hast es noch immer nicht verstanden.
Eine LED benötigt eine Stombegrenzung, einfachst durch einen Widerstand 
in Reihe. Den bezeichnet man als Vorwiderstand, egal, ob er vor oder 
nach der LED angebracht ist, also auf Anoden- oder Kathodenseite.
Bei 7-Segmentanzeigen mit gemeinsamer Anode werden die Rs eben auf der 
Kathodenseite angebracht, an die Anode jeder einzelnen LED kommst du ja 
nicht ran. Und jedes Segment braucht einen eigenen Widerstand.

von Wolfgang (Gast)


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Norbert H. schrieb:
> also demnach zählt sozusagen immer die technische Stromrichtung und
> bei der von mir verwendeten Segmentanzeige gehört dann der
> Vorwiderstand vor die Anoden.

Nicht ohne Grund spricht man von Stromkreis.

Bei einer Serienschaltung muss der Strom durch alle Elemente durch. Wenn 
du zur Strombegrenzung einen Widerstand in einer Serienschaltung 
einbaust, ist es völlig egal, wo der sitzt, weil dort durch alle 
Elemente der selbe Strom fließt. Wo sollte er auch sonst fließen, wenn 
es keine Abzweigungen gibt, an denen er ausbrechen könnte ;-)

Die Stromrichtung spielt für den Widerstand auch keine Rolle, egal ob es 
sich um die technische Stromrichtung oder die Bewegungsrichtung der 
Ladungsträger handelt.

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