70mA leds aansturen met ESP32

Ik wil graag 2 leds (van in totaal 70mA) aansturen met een GPIO pin van de ESP32.

Deze wil ik via PWM kunnen dimmen en als ik het goed heb kan ik dat met een NPN transistor. Ik zie in sommige voorbeelden de SS8050 gebruikt worden.

Kan ik deze gewoon gebruiken, en hoe sluit ik dit het beste aan?

Het zijn 2 witte leds die dus per stuk 35mA gebruiken. De ESP32 heeft 3.3v logic level en de leds mogen maximaal 3v hebben.

Nu lees ik dat ik dat niet met een weerstand moet terughalen met met een Schottky diode (MBR120VLSFT1). Dit gedeelte weet ik niet zo heel goed te vertalen naar een ontwerp.

Wat ik dus graag wil ik via een GPIO pin via PWM de 2 leds tegelijkertijd kunnen dimmen zonder dat de GPIO pin of de leds stuk gaan.

Zou iemand mij hiermee op weg kunnen helpen?
Alvast bedankt!

Het gaat om deze leds: Luckylight KWB-R3912-1W

de leds mogen maximaal 3v hebben.

Doe maar eens eerst een basiscursus led-technologie. LEDs worden aangestuurd met stroom, en naargelang er stroom doorheen gaat vormt er zich een spanning over. Zorg dat je dit goed begrijpt, het is cruciaal.

Dat gezegd zijnde: de oplossing is om een serieschakeling te vormen, vanaf plus naar massa, een of meerdere leds, een weerstand die de stroom bepaalt, en een NPN-tor of een MosFet; de laatste wordt dan aangestuurd door de processor, al dan niet in pwm.

Als er voldoende voedingsspanning beschikbaar is kunnen de beide leds in serie staaan, dat is wel zo fraai.

Zie bv. dit schema https://www.circuitsonline.net/schakelingen/154/diversen/automatisch-l…, daar is een kleine MosFet toegepast om een enkele led aan te sturen; de weerstand van 220 ohm bepaalt de stroom.

hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord

Bedankt,

De voedingsspanning is 3.3V dus niet genoeg om de leds in serie te zetten.
Als ik het goed heb (met behulp van dropping resistor calculator) moet ik 3.3v / 0.07A, waarbij ik uitkom op 42.9 Ohm.

Wat ik niet weet is of ik de 0.07A moet pakken.
In de datasheet staan de volgende waardes:

Peak forward current: 50mA
Forward current: 10mA

Dit is per led.

In je voorbeeld wordt gebruik gemaakt van deze mosfet: BS170
Is dit dan voor mijn doel geschikt?
Continuous Drain Current Id wordt gegeven op 500mA dus dit lijkt me genoeg om de 70mA te kunnen schakelen. Ik weet alleen niet of dit allemaal juist op 3.3V werkt.

Ik heb het schema aangepast. Klopt dit dan?

PS: Excuses als het totaal niet klopt. Ik probeer het allemaal te snappen maar dat gaat nog niet zo direct

Om de LEDs met twee in serie te zetten is de 3,3V inderdaad te weinig. Ik vind het zelfs griezelig weinig om een enkele led aan te hangen, die zou zo'n 3V voorwaartse spanning trekken? Zelfs als de schakeltor volledig in verzadiging gaat blijft er dan maar 300mV over voor de serieweerstand, dat lijkt me te weinig.

Waar komt die 3,3V vandaan? Ik zou verwachten dat ze met een regelaar wordt gemaakt uit iets hogers, kunnen de LEDs niet recht aan dat "iets hogers" hangen? Een 9V-blokje of een 12V-adapter of wat er dan ook wordt gebruikt?

Uw schetsje is aardig in orde, alleen zou ik voor elke LED een aparte serieweerstand gebruiken, misschien zelfs twee aparte fets.

hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord

De voeding is maar 3.3V (meanwell IRM-03-3.3S)

Als ik beide apart doe, dan heb ik beide keer een 90 ohm weerstand nodig?

PS: Ik had het schema aangepast, ik weet niet of je de "nieuwe" versie al gezien had

[Bericht gewijzigd door bbuster op 28 oktober 2021 15:02:09 (26%)]

Max stroom is forward current, dus 10mA. Peak forward current mag alleen in korte pulsen en nooit continu.
(meestal staat er ook een duty-cycle in de datasheet)

Arco - "Simplicity is a prerequisite for reliability" - hard en software ontwikkeling: www.arcovox.com

Update schema met 2 mosfets.

@Arco: Mag elke led dus eigenlijk 10mA continue stroom hebben i.p.v. de 35 die ik aangeef?

Thevel

Golden Member

Ja, hou 10mA aan.
Als je meer stroom door de led stuurt zul je merken dat de led nauwelijks meer licht gaat geven.

Het is ook overbodig om 2 fets te nemen.

Okay, dus als ik 3.3v / 0.01A dan kom ik uit op 330Ω per led. Dit klopt dan?

En 2 mosfets is overbodig maar wel beter of overbodig en totaal nutteloos?

Sine

Moderator

Twee FET's is in dit geval totaal onzinnig.

Je moet voor je weerstand de Vf van je LED van de voedingsspanning aftrekken. De weerstand hoeft immers enkel het verschil op te stoken.

Dus dat is 3.3V - 3V = 0.3V
voor 10mA wordt dat 0.3 / 0.01 = 30R per led.

30R bestaat niet in E12, de eerste hogere E12 is 33R, dan heb je meteen een beetje veiligheidsmarge.

Bedankt, dus mij "eerste" schema klopt, en dan 33Ω weerstandje?

Of dan wel voor élke led een weerstand

Doe maar 2 weerstanden. Dat levert net wat extra veiligheid en marge op. Edit: Als je goed kijkt zegt Sine dat ook: "per led". (dat goed genoeg kijken deed ik zelf ook pas nadat ik bovenstaande getypt had). :-)

[Bericht gewijzigd door rew op 28 oktober 2021 16:15:02 (49%)]

four NANDS do make a NOR . Kijk ook eens in onze shop: http://www.bitwizard.nl/shop/

Bedankt,

Ik gebruik 1 mosfet maar dan per led één weerstand van 33Ω

Bedankt voor alle hulp!

Probleem is wel dat de led-spanning niet bekend is. Je zegt wel 3V, maar in de praktijk kan dat makkelijk een paar tienden afwijken. En dat heeft nogal veel effect op de stroom bij zo een kleine weerstand.

Sine

Moderator

Volgens de datasheet is het 2.9 tot 3.1V van 10 tot 20mA

Dus dat moet wel passen, het komt ook niet op een halve mA

@topicstarter:
*/ een mosfet per led is niet verkeerd - het zal best wel werken! - maar is wel een beetje overkill, zoals anderen reeds aangaven
*/ een berekening zoals voorgedaan door @Sine is eigenlijk basiskennis, dat zou je zelf moeten kunnen en je zou ook die ambitie moeten hebben. Met alleen maar na te doen wat anderen voorkauwden is er niks te leren.

hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord

Met 33 Ω kan de stroom dus variëren tussen 6 en 12 mA.
Zal wel geen probleem zijn inderdaad.

De spanning is volgens datasheet bij een temperatuur van 25 graden. Dus bij gebruik binnen zal het wel loslopen.

[Bericht gewijzigd door deKees op 28 oktober 2021 17:17:12 (37%)]

Ik zou nog wel een ontkoppel C'tje toevoegen, zeker als je gaat PWMmen.

Ik ben er ook zeker mee bezig om dat te snappen.

Wat is een ontkoppel c’tje?

Wel, dat is een C die ontkoppelt :)

C: ook wel capaciteit of condensator.
Ontkoppelen: gerommel/vuiligheid van de voedingslijnen wegkoppelen.

In de praktijk zet men altijd overal een aantal capaciteiten over de voedingslijnen, dus van de plus oftewel Vcc naar de nul oftewel massa*.

PWM veroorzaakt nogal wat gerommel dus inderdaad maar beter wat ontkoppelen.
Uit het losse polsje stel ik maar voor, om te beginnen:
*/ een elco van 10uF/10V gelijk waar
*/ minstens 1 100nF (of 47nF of zo) zo dicht mogelijk tegen de ESP32 - al zal er op dat bordje ook nog wel wat ontkoppeling zitten.

Meer kan altijd, en de capaciteiten zijn niet kritisch.

*er komt nu allicht iemand wijsneuzen dat massa en nul niet hetzelfde zijn. Eigenlijk is dat ook zo, maar in dit verhaal maakt het niet uit.

[Bericht gewijzigd door big_fat_mama op 28 oktober 2021 18:47:05 (11%)]

hoe beter de vraag geschreven, zoveel te meer kans op goed antwoord

Inderdaad, en in dit geval dus ook van de anode van de leds naar de Source van de Fets. Dat houdt de rommel lokaal. Altijd de draden kort houden.

[Bericht gewijzigd door deKees op 28 oktober 2021 19:52:51 (12%)]

Ahja goeie tips. Ga ik doen. Bedankt

Ik heb het schema aangepast met de 10uF condensator. Dit is van de anode naar de source toch?

*/ minstens 1 100nF (of 47nF of zo) zo dicht mogelijk tegen de ESP32 - al zal er op dat bordje ook nog wel wat ontkoppeling zitten.

is dit dan tussen IO14 en de ground, en dan zo dicht mogelijk bij de ESP32?

Sine

Moderator

Jep, in de regel ontkoppel je met 100n, elco's zijn niet zo goed voor HF spikey spul. Wil je breedbandig ontkoppelen doe je een 10u en een 100n parallel.

Maar in dit geval is de ontkoppeling op het ESP bordje waarschijnlijk al ruim voldoende, en het spikey stroomverbruik van de wifi radio's is enkele ordes van grootte erger dan een paar ledjes op 10mA.

Ofwel, het kan geen kwaad, maar is waarschijnlijk niet nodig.