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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Vorwiderstand errechnen


Autor: Vorwiderstand (Gast)
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Frage: Wie errechne ich sinnvoll den Vorwiderstand?
Das Tutorial verwendet für den Vorwiderstand einer Diode 1000 ohm aber
warum ?

Angenommen die Diode braucht 2 V und 20mA wäre meine Rechnung:

R = U / I ; R = 3 / 0.02  und ich hätte einen Vorwiderstand von 150 OHM
der sprung zu 1000ohm ist aber enorm hoch ! Wie kommt solch ein Wert
zustande ?

Autor: Klack (Gast)
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Es ist doch entseidend was du für eine Eingangsspannung has,
also was über dem Widerstand abfallen muss.
z.Bsp. Spannung 24V - 2V Diode = 22V

22/0,02 = 1100 Ohm

alles Klar :-)


Klack

Autor: Enrico Schleske (Gast)
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Hi,

wenn die Versorgungsspannung (+Ub) der Schaltung 5V beträgt, dann komme
ich auch auf 150 Ohm. Vielleicht benutzt das Tutorial ein anderes +Ub.
Kannst ja mal zurückrechnen, dann komme ich auf +Ub = 22V. Ist das im
Tut angegegben?

Enrico

Autor: Thomas H. (Gast)
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Hallo Klack,

in Durchgangsrichtung kannst du den Widerstand einer Diode als fast
null betrachten. Eine Diode braucht in etwa einen Strom von ca. I=(5
bis 15)mA. Diese (5 bis 15)mA fliessen also auch durch den Widerstand.
Da der Widerstand der Diode gleich null ist, muessen die gesamten U=5V
am Widerstand abfallen.

Damit ergibt sich R=U/I=(333 bis 1000) Ohm. 1kOhm ist sicherlich ein
geeignter Wert, wobei der Widerstand problemlos auch noch kleiner sein
kann.

Thomas H.

Autor: Klack (Gast)
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@Thomas

Stimmt ich muss dir Recht geben :-)

Klack

Autor: leo9 (Gast)
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Hallo Thomas,

verunsichere bitte niemanden mit solchen Halbweisheiten. An der Diode
fällt sehr wohl Spannung ab (bei LEDs ca. 1,8 bis 2,2V; je nach
Farbe).
Die Spannung zur Berechnung des Widerstandes ist also
Versorgungsspannung minus Durchlasspannung der LED. Wenn man es ganz
genau berechnen will, müßte man auch die Collektor-Emitter-Strecke des
Schalttransistors berücksichtigen bzw. den Spannungsabfall am
schaltenden MOS-FET.
Bei 5V Versorgungsspannung liegt man mit den 150 Ohm recht gut (bei
normalen LEDs; für Low Current LEDs (3mA) nimmt man dann 1500 Ohm).

grüsse leo9

Autor: Matthias (Gast)
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Hi

@Thomas H.
Eine (Leucht)-Diode hat keineswegs einen ohmschen Widerstand von 0 Ohm.
Denn wenn sie den hätte wäre die Spannung an der Diode ja 0V. Macht bei
einem Strom von 2mA eine Leistung von 0W! Du hast ein Perpetuum Mobile
erster Art entdeckt. Gratuliere :-)

Eine (Leucht)-Diode hat, wenn man so will, einen sich ständig ändernden
ohmschen Widerstand (an die Experten: Hat sie nicht wirklich) so das
ihre Flußspannung in Durchlassrichtung relativ unabhängig vom Strom
einen für sie typischen Wert annimmt. Für rote LED's liegt dieser Wert
typischerweise bei etwas über 2V für blau deutlich über 3V. Diese
Spannung ist bei der Berechnung des Vorwiderstandes zu beachten.
Zusätzlich kann auch die Spannung die über dem Schaltelement abfällt
eine Rolle spielen. Für die Berechnung des Vorwiderstands einer LED
gilt also:

(Ub-Uf-Us)/Isoll=Rv

Ub: Betriebsspannung
Uf: Flußspannung der Diode
Us: Spannung die über dem Schaltelement abfällt
Isoll: gewünschter LED Strom
Rv: Vorwiderstand der LED

Matthias

Autor: Thomas H. (Gast)
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@all

Ist mir schon klar, dass eine Diode nicht Null Widerstand hat, jedoch
wollte ich die Erklaerung so einfach wie moeglich halten, damit Klack
etwas von der Erklaerung hat.

Fuer die Anfaenge sollte die Erklaerung o. k. sein. In der Grundschule
lernt man ja auch nicht gleich die Modelle, wie man sie spaeter im
Studium erlernt und damit ernuechternt aufgeweckt wird.

Tschau,

Thomas H.

Autor: Matthias (Gast)
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Hi

deine Aussage ist aber nicht, wie in der Grundschule, vereinfachend
sondern schlicht falsch.

An der Diode fallen nunmal nicht 0V ab. Das hat der OP laut seines
ersten Postiongs auch verstanden (woher sonst die 3V). Wenn jedoch
jemand von 0V an der Diode ausgeht dann wundert er sich spätestens bei
einer 3V Schaltung warum seine blaue LED nicht leuchtet.

Matthias

Autor: Rahul (Gast)
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Der Vorwiderstand von 1k ist recht hoch gewählt, weil er bei einem
Kurzschluss (sprich Deppigkeit des Anwenders) den Strom aus dem Portpin
auf 5mA begrenzt. Bei kleineren Widerständen erhöht sich auch der Strom
(100 Ohm => 50mA), der den AVR leicht himmeln kann, wenn nicht nur ein
Pin kurzgeschlossen wird.
Mit einem Strom von 5mA beginnt eine normale LED schon zu leuchten,
zwar nur schwach, aber erkennbar.
Da es in der Technik inzwischen darum geht, Energie zu sparen, greift
man auch gerne zu Low-Current-LED. Die brauchen bei der gleichen
Lichtleistung weniger Strom, und somit einen grösseren Vorwiderstand.

Das Problem mit dem 1k-Widerstand kann man doch recht einfach
berechnen:
Ubetr = 5V
Uled = 2V
==> Ur = 3V ==> I = 3V/1000 Ohm = 3mA
Wenn man sich dann anguckt, bei welchem Strom eine LED anfängt zu
leuchten, wird man feststellen, dass das reicht; zwar nicht um einen
Raum auszuleuchten, aber doch schon zum Erkennen eines Unterschiedes
zum dunklen Zustand.

Gruß Rahul

Autor: Vorwiderstand (Gast)
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Ok aufjedenfall weiß ich das ich es richtig gemacht habe, und bin
trotzdem froh das solche einfachen Themen mal angesprochen wurden.

Anscheinend gibts  dabei große Meinungsverschiedenheiten.

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