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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Frage Berechnung Widerstand LED


Autor: Anfaenger (Gast)
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Hallo,

ich habe einmal eine Frage zur Berechnung eines Vorwiderstandes für eine 
IR LED.

Der AVR liefert eine Spannung von 5V und einen Strom von 20mA.

Diese liegen nun an der Basis eines Transistors an.

Lt. Datenblatt liefert der Transistor eine Stromverstärkung von 100 - 
250

In meinem Beispiel also einen Strom von 2000mA - 5000mA.

Habe ich das soweit richtig verstanden ?

"Nimmt" sich nun die LED soviel, wie sie max. vertagen kann (in meinem 
Fall einen Stossstrom von 3000mA) ?

Von welchem Wert Berechne ist dann den Vorwiderstand  ?

Bin gerade etwas überfragt. Wer kann da ein wenig Licht ins Dunkle 
bringen ?

Danke

Autor: hdd (Gast)
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Was für einen Transistor willst du verwenden?
Du kannst zwar den Strom durch die LED über den Basis-Strom des 
Transistors regeln aber so einfach ist das nicht, weil wie du siehst die 
Stromverstärkung stark schwankt.

Die LED nimmt sich nicht nur soviel wie sie braucht, sie nimmt sich 
immer soviel wie sie kriegen kann (und das ist häufig zu viel). Deswegen 
immer Vorwiderstand verwenden für den maximalen Strom.

Wie schnell soll die LED denn schalten?
Bei langsameren Vorgängen solltest du den Transistor nur als Schalter 
verwenden und voll durchsteuern. Dann vor die LED den Vorwiderstand und 
vor die Basis des Transistors auch noch einen, damit dir den Ausgang 
nicht abraucht (die 20mA sind der Strom, den der Ausgang maximal aushält 
ohne sich zu verabschieden, nicht der, den er bei Kurzschluss maximal 
liefert).

Den Vorwiderstand für die LED berechnest du aus der Vorwärtsspannung und 
dem Maximalstrom.

Autor: S. T. (cmdrkeen)
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der Vorwiderstand einer LED errechnet sich folgendermaßen
(Versorgungsspannung - Flussspannung LED) / LED-Strom

der Transistor sollte einen Widerstand an der Basis spendiert bekommen.
Siehe Transistor als Schalter.

Autor: Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)
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Anfaenger schrieb:
> Hallo,
>
> ich habe einmal eine Frage zur Berechnung eines Vorwiderstandes für eine
> IR LED.
>
> Der AVR liefert eine Spannung von 5V und einen Strom von 20mA.
>
> Diese liegen nun an der Basis eines Transistors an.

Hoffentlich über einen Basiswiderstand :-)

> Lt. Datenblatt liefert der Transistor eine Stromverstärkung von 100 -
> 250
>
> In meinem Beispiel also einen Strom von 2000mA - 5000mA.
>
> Habe ich das soweit richtig verstanden ?

Ich denke, du hast da ein Misverständnis.
Der Transistor liefert nicht 2000 - 5000mA.
Er könnte auf seiner Collector Emitter Strecke soviel Strom durchlassen. 
Der Basisstrom reicht dafür aus, dass das gehen würde. Wenn nicht der 
Transistor selbst eine technologische Beschränkung hätte und wenn 
derjenige, der die Collector Emitter Strecke beschickt da überhaupt 
soviel Strom durchjagen kann.

Aber der Transistor erzeugt selber nichts.

Einen Transistor kannst du dir wie einen Wasserhahn vorstellen.
Durch den fliesst einmal mehr und einmal weniger Wasser, je nachdem wie 
weit er aufgedreht ist. Wenn du dir jetzt noch vorstellst, dass dieses 
Aufdrehen des Wasserhahns durch einen zweiten Wasserfluss gesteuert 
wird, dann hast du ein einfaches Modell für einen Transistor:
Ein geringer Wasserfluss in den Steuereingang dreht den Hahn nur gering 
auf, auf der Hauptstrecke kann auch nur wenig Wasser fliessen
Ein starker Wasserfluss in den Steuereingang dreht den Hahn weit auf, 
auf der Hauptstrecke durch den Wasserhahn kann daher viel Wasser 
fliessen.

In diesem Sinne ist der zierliche Wasserfluss am Steuereingang in einen 
gewaltigen Wasserfluss auf der Hauptstrecke umgesetzt worden. Das ist 
das, was die 'Verstärkung' bei einem Transistor aussagt: Wie ist das 
Verhältnis von Steuerstrom zum dadurch gesteuerten Strom (Und zwar nur 
auf den Transistor bezogen, ob am Hahn eine Regentonne oder ein 
Wasserwerk dranhängt, dessen Abfluss du steuern sollst, wird da nicht 
berücksichtig)

Wieviel Wasser aber auf der Hauptstrecke durch den Hahn fliessen kann, 
hängt nicht nur von der Stellung des Hahnes ab, sondern auch davon, 
wieviel Wasser deine Wasserleitung ranbringen kann. Irgendwann ist der 
Punkt erreicht, an dem du den Hahn aufdrehen kannst soviel du willst, es 
wird deswegen nicht mehr Wasser auf der Hauptstrecke durch den Hahn 
duchkommen.

Autor: Plodderer (Gast)
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Huiiiiii, immer diese LEDs. Erstens. Wenn eine LED 20mA vertraegt, so 
bedeutet das nicht, dass man soviel runterlassen muss. Lass den 
Transistor also weg. Ein AVR kann eine LED direkt treiben. Fuer den 
wiederstand rechnet man zuerst die spannung ueber dem Widerstand als die 
speisespannung  minus die LED fluss Spannung. Dividiert durch den Strom. 
Ich wuerd mal mit 4.7kOhm probieren.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Ich wuerd mal mit 4.7kOhm probieren.
Gibt dann irgendwas um 500uA ...

Ich würd mal 470 Ohm probieren  ;-)

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