LEDs - Licht ins dunkel

[madtulip (Gast)]

Moin.

Eine vermutlich einfache Frage zum Anschluss von einer LED mit 
Vorwiederstand.

LED datenblatt: http://www.farnell.com/datasheets/409520.pdf

Das Datenblatt sagt:
absolute maximum operation forward current per chip full duty I = 60mA
Forward Voltage Uf:    min 2.9V    max 3.6V

Frage: kann ich diese LED mit Vorwiederstand bei U = 5V betreiben ? Wenn 
ja, wie berechne ich den Vorwiderstand ?

Bisher bin ich konservativ immer davon ausgegangen, dass die LED keinen 
Innenwiederstand hat und habe bei U = Uf den Vorwiederstand nach U/I = R 
ausgelegt. Das, so dachte ich, wird für den worst case die Spannung 
nicht ueber Uf und den Strom nicht ueber den Strom durch R steigen 
lassen. Nur erlaubt mir die Vereinfachung auch nicht die Spannung über 
der LED mit nur einem Vorwiederstand auf weniger als U einzustellen.

Ich habe daran gedacht, den Vorwiderstand folgendermassen zu berechnen 
(U_f != 3.3V).:

(U-Uf)/I = (5V-3.3V)/0.06A >=! 29R
P = (5V-3.3V)*0.06A = 0.102W

Das geht davon aus, das Spannung ueber der LED abfaellt. Ist der Ansatz 
richtig ?

Vielen Dank für eure Zeit und ein schönes Wochenende!

[Einhart P. (einhart)]

Dein Ansatz ist fast richtig, aber du spielst mit dem Leben der LED. Die 
absoluten Maximalwerte sind eigentlich nicht für die Auslegung einer 
dauerhaften Beleuchtung gedacht. Wenn du diese Werte schon nutzt, dann 
den worst case zugrundelegen: Flussspannung Uf = 2,9 V also 5-2,9V /0,06 
A = 35 Ohm.

[Pink S. (pinkshell)]

Ja, weitgehend richtig. Nur musst du 2,9V einsetzen als Uf, damit du in 
jedem Fall unter 60mA bleibst.

R = (5V-2,9V)/0,06A = 35 Ohm

Wenn die LED dann Uf=3,6V hat, fliessen natürlich weniger als 60mA. So 
ist das mit einem Vorwiderstand. Konstante Ströme gibts nur mit einer 
Konstantstromquelle.

Zusätzlich kannst du berücksichtigen, dass die 2,9V nur für 25 Grad 
gelten. Im Betrieb wird die Diode warm, dabei sinkt Uf weiter ab. 
Korrekterweise musst du den Widerstand mit dem Uf für die ungünstigste 
Betriebstemperatur berechnen.

[Volker S. (volkerschulz)]

madtulip schrieb:
> [...]
> (U-Uf)/I = (5V-3.3V)/0.06A >=! 29R
> P = (5V-3.3V)*0.06A = 0.102W
>
> Das geht davon aus, das Spannung ueber der LED abfaellt. Ist der Ansatz
> richtig ?
> [...]

Ist richtig. Die Daten im Datenblatt sind aber in der Tat etwas 
verwirrend. Als absolut maximaler Dauerstrom werden 60mA angegeben, 
spaeter geben sie aber die Vorwartsspannung mit der Bemerkung an, dass 
bei 100mA getestet wurde. In jedem Falle wuerde ich den Vorwiderstand 
ein paar Hausnummern hoeher waehlen, denn erstens ist weniger Strom fuer 
die gewuenschte Helligkeit meist ausreichend und zweitens sollte man ein 
elektronisches Bauteil zugunsten der Lebensdauer nicht permanent am 
Maximum oder sogar darueber beteiben.

Volker

[Pink S. (pinkshell)]

Bei genauen Studium des Datenblatts fällt auf, dass das Bauteil intern 
zwei parallelgeschaltete Dioden hat, die mit je 60 mA belastbar sind.

Also, wenn du die Diode voll auslasten willst, kannst du 120 mA für den 
Strom ansetzen.

Interessanterweise sagt man ja immer: Dioden nie parallelschalten. In 
diesen Fall sind sie aus dem gleichen Batch, und viel wichtiger, 
thermisch gekoppelt. Da mag das wohl angehen.

[madtulip (Gast)]

Vielen Dank für die sehr schnellen Antworten!

Der Hinweis auf Uf = 2.9V, das Verhalten ueber die Temperatur und die 
eigentlich 2 parallel verbauten Dioden waren sehr hilfreich.

Ich werde mal auf (5V-2.9V)/0.12A = 17.5R auslegen, die Baugröße nicht 
bekommen und zu etwas größerem greifen muessen :). Die Led wird ueber 
einen NPN geschaltet wo nochmal 0.7V abfallen, mit 1Hz bis 50Hz (50% 
duty cycle) gepulst und mit einer zweiten schnelleren PWM später auf 
vermutlich nur 10% gedimmt werden. Ich muss in der Anwendung sehen wie 
hell sie wird. das laesst sich an cd so schlecht abschaetzen.

Aber es ist immer gut zu wissen, wie es im theoretischen detail aussieht 
:).

Vielen Dank und ein schönes Wochenende!