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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Resistor an jede LED.. oder mehrere LED an einen resistor


Autor: Thomas (Gast)
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Hallo

Ganz einfache Frage.
Wenn ich mehrere leds an eine Stromquelle anschliesse (ZB 12 V
Batterie) .. brauche ich wirklich an jede einzelne Led einen
Wiederstand (habe die richtigen für 12 V, 470 OHm) anhängen oder kann
ich von der Batterie den + zum Wiederstand und dann vom Wiederstand zu
allen + der LEDs verbinden und das - von der Batterie direckt an die -
der LEDs oder auch wieder über einen Wiederstand?

Oder verliere ich so an Leuchtkraft der einzelnen LEDs ?

Danke für alle Infos.

Autor: Feadi (Gast)
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Bei der Parallelschaltung brauchst Du für jede LED einen eigenen
Widerstand, wenn Du die LED's seriell schaltest brauchst Du nur
einen.

Gruß
 Feadi

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

du kannst alle LEDs parallel über einen einzigen Wiederstand
betreiben.
Der Wiederstand muss dann aber genügend groß dimensioniert werden.

Angenommen die LEDs brauchen 2V und ziehen dabei 200mA(10 normale LEDS
'a 20mA) dann musst du nen Wiederstand nehmen der für 2 Watt ausgelegt
ist. 12V-2V=10Vx0,2A=2W

Autor: Thomas (Gast)
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Vielen Dank für die Infos

Ihr habt mir weiter geholfen.

Autor: Volker Kattoll (Gast)
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Eine Parallelschaltung mit nur einem Widerstand ist nicht okay und
benötigt am meisten Leistung die unnötig am Vorwiderstand verbraten
wird.
Wenn die LEDs in Reihe geschaltet ist die Leistungsaufnahme geringer.

Beispiel mit 20 mA LEDs
1. 5x LEDs parallel an einem Vorwiderstand an Ub=12V
Leistungaufnahme: 12V * (5* 20 mA) = 1,2 W

2. 5x LEDs in Reihe an einem Vorwiderstand mit UB=12 V
Leistungsaufnahme: 12 V * (1* 20 mA) = 0,24 W
= 1/5 der Leistungaufnahme von Variante 1.

Ein weiteres Problem, welches bei der Parallelschaltung auftritt:
Bauteiledifferenzen verursachen unterschiedliche Ströme in den
parrallelen LEDs. Durch die LED mit dem geringsten Innenwiderstand wird
auch der groesste Strom fliessen, damit sollte diese LED wärmer werden.
Der Innenwiderstand (Ri) dieser einen LED sinkt und der Strom wird
steigen. Dieser Vorgang sollte sich eigentlich aufschaukeln und kann
zum plötzlichen, aber endgueltigen Ableben dieser LED fuehren.
Jetzt gibt es 2 Möglichkeiten:
1. der Ri der defekten LED ist ca. 0 Ohm.
   (Glück gehabt. Die LEDs sind nur aus! Leider passiert das seltener)
2. der Ri der defekten LED geht gegen unendlich.
   (ist wohl wahrscheinlicher)
Folge:
zu 1. deine LEDs sind alle aus, der Strom wird nur durch den
Vorwiderstand begrenzt. Da sollte nicht so problematisch sein.
zu 2. deine verbleibenden 4 LEDs sind jetzt ueber einen Vorwiderstand
an 12 V angeschlossen, der fuer 5 LEDs berechnet war. Damit ist der
Strom durch die LEDs um 1/4 grösser als vorgesehen. Jetzt wird wieder
oben beschriebener Effekt auftreten. Folge: Eine der 4 verbleibenden
LEDs wird bald ableben. Jetzt sind es nur noch 3 LEDs.

Fazit:
nutze eine Reihenschaltung von LEDs mit einem Vorwiderstand, oder eine
Parallschaltung, dann sollte jede LED einen eigenen Vorwiderstand
haben.

(Ich hoffe, ich habe die Zusammenhaenge verstaendlich beschrieben.
Sollte ich auf dem Holzweg sein, so bitte ich um Richtigstellung.)

Gruss Volker

Autor: Kurt (Gast)
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also diese

"du kannst alle LEDs parallel über einen einzigen Wiederstand
betreiben.
Der Wiederstand muss dann aber genügend groß dimensioniert werden."

Aussage ist problematisch.

Das führt zu defekten LED's

Da es keine zwei "gleichen" LED'S gibt (jede hat eine andere
Durchlassspannung) wird diejenige mit der geringsten Spannung
leuchten und die anderen bleiben dunkel oder sind nicht so hell.

Diese Eine wird den Hauptstrom übernehmen, hell leuchten und bald
himmeln.

Bei der Serienschaltung mehrerer LED's kann das nicht passieren, da
durch alle LED's der gleiche Strom fliesst.
Ausserdem ist die Verlustleistung wesentlich geringer.
Da die LED'S auf Helligkeit ausgesucht werden, ist der "Gleichlauf"

hier besser.

Es gibt auch Nachteile:
Wenn bei Serienschaltung eine LED ausfällz (Hochohmig) dann ist die
ganze Kette dunkel.

Gruss Kurt

Autor: Philipp Sªsse (Gast)
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Allerdings zur Reihenschaltung:

5 LEDs mit jeweils 2V Durchlaßspannung +- 5% Toleranz, das sind
zusammen zwischen 9,5 V und 10,5 V, also zwischen 1,5 V und 2,5 V über
dem Widerstand; damit schwankt der Strom um +- 25% ... nicht ganz im
zumutbaren Bereich. In so einem Fall müßte man wohl die Spannung messen
und den Widerstand entsprechend auswählen.

Autor: Rahul (Gast)
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oder man benutzt eine Konstantstromquelle...

Autor: Kurt (Gast)
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"5 LEDs mit jeweils 2V Durchlaßspannung +- 5% Toleranz"

das ist klar, jede Variante hat ihre Vor und Nachteile.
Der Anwender muss selbst entscheiden was "wichtig und richtig" ist.
Gerade um diese Entscheidungsfindung zu erleichtern sind solche Foren
wie dieses hier sehr gut geignet.
Ein Dank an den Betreiber !

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

wenn man wirklich jede LED mit einem eigenen Wiederstand verwenden
will, wäre ein Wiederstandsnetzwerk nicht schlecht. Da sind dann alle
Wiederstände in einem Gehäuse was praktischer ist als z.b. 10 einzelne
Wiederstände. http://www.reichelt.de/bilder/web/B400/!SIL10_9.jpg

Ich kann mir aber auch nicht vorstellen das die Tolerenzen so hoch sind
das man z.b. an einer Konstantstromquelle unterschiede in der Helligkeit
sieht wenn man da alle LEDs parallel dranhängt. Oder das jetzt einen LED
so aus dem Rahmen fällt und soviel mehr Strom als die anderen zieht und
sich himmelt.

Autor: Rahul (Gast)
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Ich frage mich immer wieder, warum Leute LEDs über die Spannung steuern
wollen.
Wenn man sich die Kennlinie einer LED ansieht, stellt man fest, dass
eine kleine Spannungsänderung zu einer grossen Stromänderung führt (Ist
bei Dioden nun mal so!).
Wenn man jetzt der Schaltung einen konstanten Strom einprägt (J-FET mit
W_i_derstand), dann ist die wahrscheinlichkeit, dass alle LEDs gleich
hell leuchten grösser, als wenn man das über einen festen Widerstand
und irgendwelche Toleranzen macht.

Somit wäre die Reihenschaltung gleichfarbiger LEDs die bessere Lösung.

Autor: Thomas (Gast)
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warum nicht eine Z-Diode in Sperrichtung in Reihe zu den LEDs
betreiben?

Thomas

Autor: A.K. (Gast)
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Z-Diode? Das gibt dann die stark verschärfte Variante des oben
beschriebenen Aufschaukeleffekts. Denn auch bei der Z-Diode gilt -
kleine Änderung bei U, grosse Änderung bei I. Genau das umgekehrte ist
aber wünschenswert?

Autor: Arno H. (Gast)
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Weil das noch schneller zum Tod der LED führen würde, es sei denn die
Z-Diode ist 100%ig  mit der Spannung auf die Leuchtdioden abgestimmt
und Du schaffst es, die Temperatur konstant zu halten.

Autor: Kurt (Gast)
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Der Vorwiderstand muss "weich" sein um die geschilderten Effekte
auszugleichen.

Kurt

Autor: Kurt (Gast)
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Hallo @Thomas O

"Wiederstandsnetzwerk"

rechne mal  12-2V     10V (20 mA x 8)
Das dürfte so ein Netzwerk ins Schwitzen bringen.



Kurt

Autor: Thomas O. (Gast)
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Hallo,

Hast recht bei 12 Volt etwas heiß;-). Ich verwende eh 2mA Leds für
meine µC-Schaltungen und dazu habe ich da max. 5V und da geht das mit
dem Netzwerk ganz gut.

Ich hatte aber noch nie Probleme mit einer unterschiedlichen Helligkeit
der einzelnen Leds. Egal ob jetzt jede LED nen eigenen Wiederstand oder
an parallel an einem gemeinsammen hängen. Oben wird ja so getan als ob
da Leds gibt die mit 50% aus dem Rahmen fallen. Erst wenn eine wirklich
verreckt dann ist der Wiederstand zu klein berechnet, wodurch die
anderen hops gehen können. Aber wieso die LEDs auch bis an die Grenze
belasten, anderst halten die ein Leben lang, siehe Leds im Golf2 habe
noch nie gehört das da mal eine kaputt gegangen ist.

Autor: Kurt (Gast)
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Hallo @Thomas O

stimmt, das mit den 2 mA und Netzwerk ist eine feine Sache.

Wenn man mehr braucht und mit Schieberegistern arbeitet dann ist auch
noch eine Helligkeitsregelung mit drin .

Gruss Kurt

Autor: Volker Kattoll (Gast)
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@Thomas,0 ,
2 mA LEDs und R(je LED)-Netzwerk ist eine praktische Loesung die ich
durchaus auch nutze.

Im Beitrag (23.06.2005 05:37) ging es mir darum, einen der Effekte zu
beschreiben, der bei der Parallelschaltung von LEDs an einem
Vorwiderstand auftritt.
Die Parallelschaltung an einem R ist ein "unsauberer"
Schaltungsentwurf, den ich so niemals verwenden wuerde, auch nicht
mehrere LEDs parallel an einer Konstantstromquelle. Die
Parallelschaltung von einfachen aktiven Bauelementen ohne zusätzliche
arbeitspunktstabilisierende Massnahme ist IMHO  grundsaetzlich
unzulässig. Das vorzeitige Ableben aller parallel geschalteten
Bauelemente ist vorprogrammiert.

Eine Konstanstromquelle je LED oder LED-Reihe ist die optimale Lösung.

@Thomas
schreibe bitte genauer um welche Nutzung es sich handelt,
(z.B. nur einfache SignalLEDs oder zu Beleuchtungszwecken)
dann kann auch gezielter auf das Problem eingegangen werden.

Gruss Volker

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