Flussspannung LED

Schau mal in ein Datenblatt einer LED. Da gibts nette Diagramme der 
diversen Abhängigkeiten (Strom,Spannung, Temperatur).

@Georg (Gast)

>ich habe gerade diesen Artikel gelesen:
>http://www.mikrocontroller.net/articles/LED

Auch verstanden?

>Nun habe ich eine Frage. Ist die Flussspannung immer konstant über eine
>LED?

Nochmal lesen!

> Also z.B. wenn die Flussspannung einer grünen LED 2,2V ist und ich
>die Schaltung mit 3,3V betreiben. Fallen immer (egal wie groß der
>Vorwiderstand ist) 1,1V über diesen? Oder kann die Flussspannung
>beeinflusst werden, wenn der Vorwiderstand zu groß wäre?

Ja.

Falk B. schrieb:
>> Also z.B. wenn die Flussspannung einer grünen LED 2,2V ist und ich
>>die Schaltung mit 3,3V betreiben. Fallen immer (egal wie groß der
>>Vorwiderstand ist) 1,1V über diesen? Oder kann die Flussspannung
>>beeinflusst werden, wenn der Vorwiderstand zu groß wäre?
>
> Ja.

Falk, falsch gelesen? Je nach Wert des Vorwiderstandes verändert dies 
die Spannung über der LED, ansonsten wäre ein korrekter Wert 
überflüssig.

Georg schrieb:
> Welche Spannung messe ich an MP? Der Strom sollte (Nach der Formel im
> Artikel) (3,3V-2,1V)/10k = 0,12mA
> Und somit eine Spannung über R von 1,2V

Normalerweise rechnet man andersrum. Man hat eine Flussspannung bei 
gegebenem Strom, z.B 2.1V bei 2mA. Dies ergibt dann einen Vorwiderstand 
von
(3.3V - 2.1V) / 2mA = 600Ohm

Wäre es andersrum, müsste über einer LED eine Spannung gemessen werden, 
wenn sie in der Luft hängt, also nirgends angeschlossen ist. Die 
Spannung über (Leucht)Dioden wird durch den Strom und die Temperatur 
bestimmt, schau dir dazu U/I-Kennlinien in Datenblättern an. Suche dir 
einen beliebigen Punkt und berechne den Vorwiderstand dazu. Zusätzlich 
kannst du auch mit einer Simulationssoftware (z.B. LTSpice) 
herumspielen, ist für das Verständnis manchmal ganz hilfreich.

Hallo Georg,

bei 0,12 mA wird die Led nicht hell leuchten.

Bei einem Strom von 10 mA benötigst Du einen Vorwiderstand von 120 R.
An der Led fallen bei diesem Strom ca. 2,1 Volt ab.

Auf Seite 4, Fig. 2 kannst Du sehen welche Spannung bei welchem Strom an 
der Led abfällt.


Gruß Jörg

Georg schrieb:
> Oder kann die Flussspannung beeinflusst werden, wenn der Vorwiderstand
> zu groß wäre?
Dieser Vorwiderstand ist eigentlich nur der Versuch,  eine (mehr oder 
weniger gute) Konstantstromquelle für die LED zu bauen.

Nehmen wir mal an, die Vorwärtsspannung der gelben LED sei typisch 2,2V, 
schwanke aber von 2,0 bis 2,4V. Wenn nun 5V als Versorgung da sind, dann 
verbleiben für den Widerstand 2,6..3,0V. Also eine Schwankung um 15%. 
Und weil der Widerstand ja konstant (für 2,2V berechnet) ist, wird auch 
der Strom um 15% schwanken.
Bei einer Versorgung mit 3,3V bleiben 0,9...1,3V am Widerstand. Darum 
wird der Strom um 44% schwanken.
Und bei 12V bleiben für den Widerstand 9,6..10V. Damit wird auch der 
Strom um lediglich 4% schwanken.

Je hochohmiger also der Vorwiderstand,  umso stabiler ist der LED Strom, 
umso unempfindlicher ist die Schaltung gegen Toleranzen der 
Flußspannung.

Jörg R. schrieb:
> Auf Seite 4, Fig. 2 kannst Du sehen welche Spannung bei welchem Strom an
> der Led abfällt.

Vorsicht! Dieses Diagramm zeigt, welche Spannung bei welchem Strom bei 
einem "typischen" Exemplar dieses LED-Typs abfällt. Wie nah oder wie 
fern Georgs LED von diesem typischen Exemplar ist, weiß niemand. Wenn er 
zwei LED hat, können die durchaus auch nach verschiedenen Richtungen 
abweichen.

Genau deswegen kriegt man mit einem simplen Vorwiderstand auch keinen 
exakt vorhersagbaren Strom aus einer LED. Dazu müßte man schon jedes 
LED-Exemplar einzeln vermessen und einen jeweils eigenen Vorwiderstand 
ausrechnen. Die Temperaturabhängigkeit der Kennlinie hätte man damit 
aber immer noch nicht ausgeglichen.

Zum Glück ist das alles nicht so schlimm. Wenn man den LED-Strom so 
berechnet, daß er 10..20% unter dem erlaubten Maximum liegt, dann wird 
auch bei stärkeren Streuungen kein Exemplar das Maximum überschreiten. 
Und eine Stromänderung um 20% sieht das Auge nicht. Schon die Effizienz 
bei der Umwandlung von Strom zu Licht schwankt mehr zwischen 
LED-Exemplaren.

Lothar M. schrieb:
> Je hochohmiger also der Vorwiderstand,  umso stabiler ist der LED Strom,
> umso unempfindlicher ist die Schaltung gegen Toleranzen der
> Flußspannung.

Meinst du nicht je mehr Spannung am Vorwiderstand abfaellt umso stabiler 
wird der Strom durch die LED?

Helmut L. schrieb:
> Meinst du nicht je mehr Spannung am Vorwiderstand abfaellt umso stabiler
> wird der Strom durch die LED?
Ja, das gilt natürlich auch wegen des Ohmschen Gesetzes.
Wegen U=R*I mit I=konstant ergibt sich U~R und im Umkeharschluss also: 
je größer der Vorwiderstand ist, umso mehr Spannung fällt an ihm ab. 
Oder andersrum: je mehr Spannung am Vorwiderstand abfällt, umso weniger 
macht eine Spannungsschwankung bei der Last/LED aus.
Rechne das einfach mal mit 100V aus oder mit 1000V: der Widerstand wird 
immer größer...

Und letztlich hat also eine ideale Stromquelle einen "unendlich 
großen" (Innen-)Widerstand gespeist aus einer "unendlich hohen" 
Spannung.

Lothar M. schrieb:
> Rechne das einfach mal mit 100V aus oder mit 1000V: der Widerstand wird
> immer größer...

Ich weiss das. Betreibe meine LEDs immer mit 25kV aus dem Zeilentrafo 
:=)

Ich habe mir schon gedacht das du das so meinst, aber es koennte sonst 
einer auf die Idee kommen bei 3V einen 1M einzusetzen und wundert sich 
dann das die LED nur ein Photon pro Stunde abgibt.

Lothar M. schrieb:
> Und letztlich hat also eine ideale Stromquelle einen "unendlich
> großen" (Innen-)Widerstand gespeist aus einer "unendlich hohen"
> Spannung.

Schafft man selbt mit einem Transistor nicht. Die Earlyspannung setzt 
dir da Grenzen.

Helmut L. schrieb:
> Ich habe mir schon gedacht das du das so meinst, aber es koennte sonst
> einer auf die Idee kommen bei 3V einen 1M einzusetzen und wundert sich
> dann das die LED nur ein Photon pro Stunde abgibt.
Ja, das ist der Fall, wenn man nichts hat (nur 3,3V) und daran einen 
"möglichst hochohmigen" Vorwiderstand für einen leider unveränderlichen 
Konstantstrom berechnen muss und nur eine Seite der Formel zum Ohmschen 
Gesetz anschaut.
Ein Vorwiderstand und seine Wirksamkeit ist letzlich immer begrenzt 
durch die Versorgungsspannung.

> Lothar M. schrieb:
>> Und letztlich hat also eine ideale Stromquelle ...
> Schafft man selbt mit einem Transistor nicht.
Ich sprach von einer mathematisch "idealen" Stromquelle. Dass man 
technisch nur irgendwelche Näherungen hinbekommt, steht auf einem 
anderen Blatt. Und auch jede Konstantstromquelle aus Transistoren und 
Schaltreglern ist letztlich nur die Simulation eines möglichst 
hochohmigen Vorwiderstands gespeist aus einer möglichst hohen 
Spannung...

Helmut L. schrieb:
> Ich weiss das.
Ich weiss das... ;-)

Elektrofan schrieb:
>> Ich weiss das. Betreibe meine LEDs immer mit 25kV aus dem
>> Zeilentrafo :=)
>
> Gute Idee. Als Schalter eignet sich dann so etwas:
>
> http://www.kz.all.biz/img/kz/catalog/middle/167099.jpeg
>
> Geeignet auch für 3-farbige LED    ;-)

3-farbige LEDs sind ja auch fuer Drehstromanschluss gedacht. Meistens 
sind die im Stern geschaltet :=)

Helmut L. schrieb:
> 3-farbige LEDs sind ja auch fuer Drehstromanschluss gedacht. Meistens
> sind die im Stern geschaltet :=)

Sind das die blinkenden Sterne, die man kurz vor Weihnachten immer im 
Supermarkt bekommt?

Hp M. schrieb:
> Sind das die blinkenden Sterne, die man kurz vor Weihnachten immer im
> Supermarkt bekommt?

Genau, die mit dem roten CEE Stecker dran...

Räusper schrieb:
> Und wenn du den Netzanschluss ein wenig belastet, so dass der Generator
> in die Knie geht, siehst du sogar den Drehstrom rotieren :-)

Eben, dann laufen die LEDs im Kreis.

Elektrofan schrieb:
>> Ich weiss das. Betreibe meine LEDs immer mit 25kV aus dem
>> Zeilentrafo :=)
>
> Gute Idee. Als Schalter eignet sich dann so etwas:
>
> http://www.kz.all.biz/img/kz/catalog/middle/167099.jpeg
>
> Geeignet auch für 3-farbige LED    ;-)

Aha. Werden die heutigen LED-Fernseher so gebaut? Irgendwo muss
man doch die ganzen alten Zeilentrafos sinnvoll unterbringen.