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567ecki

11.10.2006, 16:11
 

LED-Beschaltung

Hallo Leute !Ich hab mal zwei grundsätzliche Fragen:1. LED immer mit Vorwiederstand - warum ??Bsp. LED 3,5V/20mA max an Knopfzelle 3 V.Wie groß soll denn da der Wiederstand sein ? (R =U/I =0V/20mA ??)2. Warum keine Reihenschaltung von LED\'s ?Würde sich doch viel besser machen - 4x 3,5V LED\'s an 12V.Müsste man nicht 8,5V über Widerstand \"verbraten\"?!Hat jemand eine (zwei) einfach-einleuchtende Erklärung(en)PS: Hab zwar schon einiges darüber gelesen,bin aber nicht so recht schlau daraus geworden.Gruß 567ecki

kalledom(R)

11.10.2006, 18:51

@ 567ecki

LED-Beschaltung

Hallo,jede LED hat eine Durchbruchspannung / Durchlaßspannung / Vorwärtsspannung ... (es gibt sicher noch mehr Begriffe), so wie eine \'normale\' Diode oder Zenerdiode.Unterhalb dieser Durchbruchspannung passiert nichts, ab dieser Spannung steigt der Strom sehr stark bis zum \'Hitzetod\' an. Deshalb immer einen Vorwiderstand in Reihe schalten, der den Strom auf einen zulässigen Wert begrenzt.Bei der Knopfzelle wird vermutlich die Spannung bei ansteigendem LED-Strom zusammen brechen, so daß der LED kaum was passieren dürfte, dafür die Knopfzelle sehr schnell leer ist.Selbstverständlich können LED\'s in Reihe geschaltet werden. Jede Reihen-Schaltung bekommt einen eigenen Vorwiderstand.Die Parallel-Schaltung von LED\'s ist ungünstig, da die Durchlaßspannung selbst bei gleichen LED\'s variiert und die LED mit der geringsten Spannung den meisten Strom beanspruchen wird und am hellsten leuchtet; die mit der höchsten Spannung bleibt im Extremfall dunkel.Eine LED auf keinen Fall falsch rum an eine Spannung über 5V anschließen, auch nicht mit Vorwiderstand; sie wird nicht leuchten und wird sehr wahrscheinlich auch nie mehr leuchten.

strippenstrolch(R)

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Sassenburg,
11.10.2006, 20:58

@ 567ecki

LED-Beschaltung

Hallo 567ecki,also, ich sehe das zwar genauso wie kalledom, jedoch bin ich stetsexperimentierfreudig und habe also mehrere LEDs in Strängen zu je 4 Stückin Reihe an einer Notbeleuchtung hängen. Das Ganze funktioniert ohne Vorwiderstand:4 mal ultrahellehelle, weiße LED = 4 mal 3,6 Volt = 14,4 Volt = Bleiakku 12 VoltDie Notbeleuchtung läuft nun bei mir zuhause bereits das 2. Jahr im Dauerbetrieb durch und die LEDs nahmen dabei keinerlei Schaden und leuchten und leuchten ...Hier ein Link zu dem Schaltplan:http://www.strippenstrolch.de/hauptseite/cms/index.php?Projekte:Solar_-_WC_-_Teil_2

567ecki

12.10.2006, 10:28

@ kalledom

LED-Beschaltung

Hi kalledomDanke für die schnelle Antwort.Wie groß ist denn die Durchlassspannung einer LED so in etwa ?Außerdem kann ich das mit der Lebensdauer der Knopfzelle nicht nachvollziehn.Ich hatte mal eine aus einem PC-Mainboard genommen bei dem die BIOS-Einstellungen wegen zu schwacher(leerer) Batterie immer weg waren, und eine LED direkt drangehangen. Der Überlebenskampf der Batterie zog sich fast noch ne ganze Woche hin. (ca. 5 Tage 24 h Dauerbetrieb) Außerdem ist mir das mit der Reihen-Parallel-Schaltung der LED\'s noch nicht so klar.In anderen Foren wurde die Reihenschaltung mit sehr ähnlicher Begründung abgelehnt.Ich hab mal deine Erklärung entsprechend umgebaut !\"» Die Reihen-Schaltung von LED\'s ist ungünstig, da der Durchlaßstrom\"» selbst bei gleichen LED\'s variiert und die LED mit dem geringsten Strom\"» den meisten Spannung beanspruchen wird und am hellsten leuchtet; die mit \"» der höchsten Strom bleibt im Extremfall dunkel.Gruß 567ecki

kalledom(R)

12.10.2006, 11:14

@ 567ecki

LED-Beschaltung

Hallo,» Wie groß ist denn die Durchlassspannung einer LED so in etwa ?Schau mal auf die Seite http://www.domnick-elektronik.de/ledinfo.htm.» ... sich fast noch ne ganze Woche hin. (ca. 5 Tage 24 h Dauerbetrieb) Eine \'gute\' LED leuchtet auch noch bei 0,1mA. Ergibt sich die Frage, ab welcher \'Leuchtkraft\' die Batterie als leer zu bewerten ist. Wenn eine Flasche mit Flüssigkeit entleert wird, läuft anschließend der \'Rest\' am Boden zusammen; gilt diese Flasche für Dich als leer oder ist da noch was drin ?Wenn Du Meßwerte nennen würdest, wäre das eine objektive Aussage. Begriffe wie \'so in etwa\' oder \'ca. 5 Tage hingezogen\' haben keine Aussagekraft.» Außerdem ist mir das mit der Reihen-Parallel-Schaltung der LED\'s noch» nicht so klar.» In anderen Foren wurde die Reihenschaltung mit sehr ähnlicher Begründung» abgelehnt.Wo und mit welcher Begründung habe ich die LED-Reihenschaltung abgelehnt ?» Ich hab mal deine Erklärung entsprechend umgebaut !\"» Die Reihen-Schaltung von LED\'s ist ungünstig, ....Offensichtlich hast Du meinen Beitrag nicht richtig gelesen. Falsch verstehen kann man ihn eigentlich nicht.

567ecki

12.10.2006, 14:46

@ kalledom

LED-Beschaltung

Hi Wollte dir nicht zu nahe treten.Habe nur deine Wortwahl benutzt:» \"...dafür die Knopfzelle sehr schnell leer ist.Was ist \"sehr schnell ??\"Außerdem muß ich das mit dem » Offensichtlich hast Du meinen Beitrag nicht richtig gelesenzurückgeben.Ich schrieb ausdrücklich» In anderen Foren wurde die Reihenschaltung mit sehr ähnlicher » Begründung abgelehnt.Gruß 567ecki

567ecki

12.10.2006, 15:00

@ kalledom

LED-Beschaltung

Hallo,kalledom Nachtrag zu meier letzten Mail:» Eine \'gute\' LED leuchtet auch noch bei 0,1mA. Ergibt sich die Frage, ab» welcher \'Leuchtkraft\' die Batterie als leer zu bewerten ist.Bezugnehmend auf obrigen Link möchte ich dir die Frage nach der \"leeren\"Batterie so beantworten:Leer ist die Batterie dann, wenn bei einen Minimalstrom (z.B. 5mA) die Minimalspannung (z.B. 1,6V) nicht mehr erreicht wird.Heißt die LED ist aus.Auch wenn noch ein Bodensatz (Restspannung) in der Flasche verbleibt.Gruß 567ecki

567ecki

12.10.2006, 15:13

@ strippenstrolch

LED-Beschaltung

Hallo strippenstrolchAus der im Link aufgeführter Schaltung (Notbeleuchtung) entnehme ich das sowohl Reihen- als auch Parallel-Schaltung praktikabel sind.(Wird beides auch ohne Vorwiderstand in Schaltung verwendet)Ist wohl nur eine Frage der Sichtweise des ganzen wenn mann es in bestimmte Grenzen betreibt.Gruß 567ecki

el-haber

Catania,
13.10.2006, 12:07

@ 567ecki

LED-Beschaltung

Hi,ohne jetzt den \'anderen Foren\' zu nahe treten zu wollen -Es ist schon ein Unterschied ob eine Hochschulprofessore (siehe elektronik-kompendium) oder eine Schar von beherzten Laien mit 3/16-Wissen (spotlight) Antworten gibt.Fakt bei LED\'s in Reihe ist (nach Kirchhof) daß der Strom durch eine LED gleich dem Strom der anderen LED ist.LED\'s brauchen eine STROM-Quelle mit ca. 20mA (abgesehen von Leistungs-LED\'s).Dabei fällt an jeder von ihnen eine der Farbe und Bauart typische Spannung ab (mit geringen, aber für parallelschaltung wichtigen Toleranzen).Diese Spannung darf addiert werden.Die Differenz dieser aufaddierten LED-Spannungen zur Versorgungsspannung muß in einem Widerstand auf den LED-Strom begrenzt werden.Du hast Eingangs geschrieben, daß Du eine LED mit Uf=3,5V an einer Lithium-Batterie mit 3V anschließen willst. Den Widerstand kannst Du da nicht berechnen, da Ub-Uf <0. Folglich sollte diese LED auch nicht leuchten.Eine Rote, Gelbe oder Grüne mit Uf= 1,6V / 1,8V / 2,2V sollte da durchaus anzuschließen sein. Der Innenwiderstand einer Li-Knopfzelle ist recht groß, so daß da selbst bei Kurzschluß nicht mehr als 20mA rauskommen. (100Ohm)CUStefano

567ecki

16.10.2006, 11:57

@ el-haber

LED-Beschaltung

Hi el-haber » Fakt bei LED\'s in Reihe ist (nach Kirchhof) daß der Strom durch eine LED» gleich dem Strom der anderen LED ist.das ist nicht nur bei LED\'s so» LED\'s brauchen eine STROM-Quelle mit ca. 20mA (abgesehen von» Leistungs-LED\'s).Das stimmt so nicht.Die 20mA sind ja nur der Imax. Die Teile funzen ja auch schon mit viel weniger mA.Wie wir bereits weiter oben diskutiert hatten.» Dabei fällt an jeder von ihnen eine der Farbe und Bauart typische Spannung» ab (mit geringen, aber für parallelschaltung wichtigen Toleranzen).» Diese Spannung darf addiert werden.» Die Differenz dieser aufaddierten LED-Spannungen zur Versorgungsspannung» muß in einem Widerstand auf den LED-Strom begrenzt werden.Alles vollkommen klar.Abgesehen davon sind wir doch sicher alle davon ausgegangen das nur \"Baugleiche\" (in U und I ) Verwendung finden. » Du hast Eingangs geschrieben, daß Du eine LED mit Uf=3,5V an einer» Lithium-Batterie mit 3V anschließen willst. Den Widerstand kannst Du da» nicht berechnen, da Ub-Uf <0. Folglich sollte diese LED auch nicht» leuchten.Stimmt aber mit der Realität nicht überein, da die Uf ja auch wieder nur die Max.-Spannung darstellt.Man kann die Sache mit Strom und Spannung nicht in so engen Grenzen betrachten. Ansonsten hätte ja die Gilde der \"Widerstands-Feiler\" regen Zufauf.zB R für U=8V und I=20mA sind 400 Ohm. (einfaches Bsp.)Wo gibts denn sowas ??» Eine Rote, Gelbe oder Grüne mit Uf= 1,6V / 1,8V / 2,2V sollte da durchaus» anzuschließen sein. Der Innenwiderstand einer Li-Knopfzelle ist recht» groß, so daß da selbst bei Kurzschluß nicht mehr als 20mA rauskommen.» (100Ohm)Lassen wir mal die Knopfzelle außen vor, und sagen einfach wir haben U=3V was\'n dann ??Gruß 567ecki

567ecki

16.10.2006, 12:07

@ el-haber

LED-Beschaltung

» Hi el-haber ich noch mal.Ist mir erst beim dritten durchlesen aufgefallen.» Dabei fällt an jeder von ihnen eine der Farbe und Bauart typische Spannung» ab (mit geringen, aber für parallelschaltung wichtigen Toleranzen).Da ich davon aus ging du meinst das richtige.Muß doch sicher ...mit geringen, aber für Reihen-Schaltung wichtigen Toleranzen...heißen - oder ?Gruß 567ecki

el-haber

Catania,
16.10.2006, 15:59

@ 567ecki

LED-Beschaltung

Hi,zu Deiner Frage bezüglich des Satzes:» » Dabei fällt an jeder von ihnen eine der Farbe und Bauart typische» Spannung» » ab (mit geringen, aber für parallelschaltung wichtigen Toleranzen).Ich meine hier wirklich Parallelschaltung, da bei der Reihenschaltung diese Toleranzen nicht zum tragen kommen.Schau doch mal folgendes Beispiel an:Du hast einen Vorwiderstand und da dran hängen PARALLEL 2 gleiche rote LED\'s eines bestimmten Typs.Herstellungsbedingt fallen an der einen 1,601V ab, an der anderen würden 1,63V abfallen könen. Der Vorwiderstand ist für ULED=1,6V für 2x 20mA gerechnet.Ergebnis, da der dynamische Widerstand einer LED im Durchbruchbereich recht gering ist, dieser Beschaltung ist ein leuchten der einen LED mit 1,601V durchbruchspannung mit einem Strom von 40mA. Das macht sie nicht lange und danach leuchtet kurz die andere LED mit 1,63V Durchbruchspannung, die vorher dunkel war.In deinem vorigen Posting schreibst Du, daß Imax = 20mA ist. Das ist auch nicht immer so, denn es gibt Typen, die mit 2mA schon ihre maximale Helligkeit und den zulässigen Strom erreicht haben. Allgeimein gilt aber, daß mit dem größeren Strom auch die Helligkeit zunimmt. Im Impulsbetrieb ist sogar ein 10x höherer Strom möglich (siehe IR-LED in Fernbedienung). Der mittlere Strom darf den Imax nicht übersteigen.Wenn du der Annahme bist, daß eine LED mit irgendeinem Strom bis Imax funktioniert, dann bleibst Du auf jeden Fall unter der Leuchtstärke, die mit einer bestimmten Type möglich sind. Für reine Signalzwecke ist das auch in Ordnung.Bei einer Reihenschaltung kannst Du auch verschiedene Farben (und damit verschiedene Uf) bei gleichem Strom einsetzen.Die Uf also die Spannung, die bei einer LED in Flußrichtung abfällt stellt keinen maximalwert dar, sondern eine Bauteilkonstante, unter der kaum ein Stromfluß zustande kommt (nA-Bereich). Vergleiche Flußspannung einer normalen Diode oder Durchbruchspannung einer Z-Diode.\"Widerstandsschrauber\" gibt es in Realität überall dort, wo es um Präzision und Referenz geht. Ob eine LED 10% mehr Strom bekommt und anstelle des errechneten 400Ohm-Widerstandes ein 380Ohm-Widerstand eingesetzt wird ist eine andere Sache - Für Signalzwecke, bei den LED\'s angewandt werden ist das nicht relevant. Bei Beleuchtungsaufgaben, bei denen man möglichst nahe an die Grenze der Belastbarkeit gehen will wird vermutlich ein anderer genauerer Widerstand eingesetzt. Auf Dünnfilmschaltungen ist es üblich, Widerstände mit mechanischen Mitteln genau abzugleichen.CUStefano

kalledom(R)

16.10.2006, 19:11

@ 567ecki

LED-Beschaltung

Ich versuchs auch noch mal.Ganz gleich, was Dir in anderen Foren über Reihen- und Parallelschaltung erklärt wurde, bei el-haber und mir sind bei der REIHENSCHALTUNG die Bauteile hintereinander, einer am andern, wie eine Menschenkette, wo einer dem anderen die Hand gibt, also in Reihe. Die Weihnachtsbaum-Kette ist ein schönes Beispiel dazu.Bei der PARALLELSCHALTUNG sind die Bauteile nebeneinander, alle \'oberen\' Anschlüsse werden miteinander verbunden und alle \'unteren\' Anschlüsse werden miteinander verbunden. Wie bei den Lampen in Deiner Wohnung, da bekommt jede Glühlampe eine Phase und einen Null; die sind parallel angeschlossen an 230V.Stell Dir eine Reihenschaltung mit Glühlampen verschiedener Spannungen vor:drei mit 12V (3 x 12V = 36V), eine mit 24V, eine mit 60V und eine mit 110V. Alle haben eines gemeinsam: 100mA Strom, dadurch jedoch unterschiedliche Leistungen und daraus resultierend verschiedene Helligkeiten.In Reihe können sie an 230V angeschlossen werden: 36 + 24 + 60 + 110 = 230V; es fließen besagte 100mA Strom.Jetzt die gleichen Glühlampen parallel. Welche Spannung kann anlegt werden ?230V ? Wohl kaum, da knallen alle direkt weg. 110V ? Wunderbar, dann leuchtet die 110V-Birne und was macht der Rest ??? 12V ? Ja, genau; damit geht keine Birne kaputt, aber wie hell ist die 110V Birne noch bei 12V ?Jetzt wird Dir hoffentlich der Unterschied zwischen Parallel- und Reihenschaltung klar(er). Und sag jetzt nicht, das habe ich doch gewußt ....Vielleicht bist Du in eine Sackgasse geraten oder warst im falschen Forum ?

strippenstrolch(R)

Homepage E-Mail

Sassenburg,
17.10.2006, 00:56

@ kalledom

LED-Beschaltung

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