Schltung mit zwei Leuchtdioden

Damit sind vermutlich nicht LED Typen gemeint, sondern wie man zwei LEDs 
sinnvollerweise an die Batterie anschließt.

Ingolf O. schrieb:
> Hoher Wirkungsgrad soll u.G. heissen, das beide
> LEDs keinen gemeinsamen, sondern jede ihren eigene Vor-R hat! Comprende?

und das erhöht also den Wirkungsgrad?

Alex S. schrieb:

> doch b) verstehe ich nicht..(2 LEDs mit möglichst grossem Wirkungsgrad)

Man möchte ja nicht die meiste Energie in zwei Widerständen verbraten. 
Deshalb kommt wohl das Wort "Wirkungsgrad" vor. Jetzt sollte der 
Groschen aber fallen!

Manche Formulierungen von Paukern sind einfach doof und irritierend. 
Genau wie der LED-Strom bei 85°C. Was hat die Temperatur mit der 
Aufgabenstellung zu tun, wenn es zur Temperatur keine weiteren 
Randbedingungen und Werte gibt? Gemeint ist hier sicher nicht der 
Wirkungsgrad der LEDs selbst, sondern der Schaltung.

Habs mal grob geschätzt, eine Lösung gibt es auf jeden Fall.

Oh, sorry. Mein Fehler. Die Anmerkung zur Temperatur nehme ich wieder 
zurück.

Lothar Miller schrieb:

> Unlösbar, weil weitere Angaben fehlen.

Was fehlt da deiner Meinung nach noch?

Alex S. schrieb:

> Arbeitspunkt für zwei Dioden

Dann fügst du die 2 Dioden eben zu einem einzigen Klotz mit 2 Polen 
zusammen. Alles klar?

Lothar Miller schrieb:

> Wilhelm Ferkes schrieb:
>>> Unlösbar, weil weitere Angaben fehlen.
>> Was fehlt da deiner Meinung nach noch?
> Die Basis des Basiskreises.
> Blöd wäre allerdings, wenn mit "Basiskreis" etwas im Sinne von
> "Gesamtstromkreis" oder "der gemeinsame Stromkreis" oder "der
> grundlegende Stromkreis" gemeint wäre.

;-)

Blöd wäre es jetzt, wenn beim Wort Basis da noch jemand einen Transistor 
mit hinein interpretiert. ;-)

Lothar Miller schrieb:

> Das müsste ja schon fast ein Elektroniker sein, wenn der sowas täte...
> ;-)

Der Alex ist wohl ein angehender Elektroniker. Transistor wird wohl 
später noch folgen.

Bei mir waren diese Aufgabentypen mal zweite Klasse Berufsschule für 
Fernmelder. In der Handwerksausbildung kommt auch selten bis nie was mit 
Gleichungen zweiten Grades. Was darüber hinaus geht, ist immer schon 
Fachoberstufe.



Alex S. schrieb:

> also, jetzt habe ich rausgelesen dass bei 2 parallelgeschalteten Dioden
> Stromwerte durch Diode einfach addiert werden, so entsteht eine neue
> Kennlinie.. wie das aber bei Dioden in reihe aussieht konnte ich nicht
> finden..

So, und bei der Reihenschaltung addieren sich eben die Spannungen. Wie 
es z.B. auch bei Spannungsabfällen zweier Widerstände in Serie wäre. Die 
Einzelspannung hast du ja aus der Kennlinie.

Probier einfach mal beide Versionen, Parallel- oder Reihenschaltung. 
Dann kommst du schon von selbst drauf, welche Schaltung bei gleicher 
Helligkeit die wenigste Energie verbraucht, den besten Wirkungsgrad hat. 
Ohmsches Gesetz und Leistung hattet ihr ja sicher schon.

---------------------o Ubat
    |          |
    |          |
    -          -
   | |        | |
Rv | |        | |Rc
    -          -
    |          |C
    |         /
    o--------|      NPN
    |       B \
    -          |E
    V  LED     |
    |          -
    -         | |
    V  LED    |_|Re
    |          |
    ---------------------
                        |
                        - GND

Würde es so nicht auch gehen? Damit haben wir sogar ein Transistor 
drinne :-D. Kleine Transisitorstormquelle

Paul Baumann schrieb:

> Manch Einer hatte nach dem Muffen-Machen im Kabelgraben
> Verbrennungen 2. Grades....
> ;-)

Das stimmt. 1979/80 hatte ich einen Bauführer Unterirdische 
Linientechnik, der für sein Leben entstellt war. Propangas-Verpuffung im 
Kabelschacht, Kopf und Hals verbrannt, sah aus wie eine Landkarte. Der 
faßte nie wieder einen Gasbrenner an, und wechselte zum bürokratischen 
Teil. Aber in seinem Fachgebiet. Das war sicher schon 3. Grades.



Alex S. schrieb:

> aha, also bei Reihenschaltung wächst die Spannung durch Dioden und Bei
> Parallelschaltung fällt sie.. das heisst wohl den grösseren Wirkungsgrad
> (Ua/Ue) erziehle ich mit einer Reihenschaltung.. ist das richtig?

Bei Parallelschaltung bleibt die Diodenspannung gleich wie bei einer 
einzelnen Diode. Wie bei Reihenschaltung auch der Strom gleich bleibt, 
wie bei einer einzelnen Diode.

Denk mal nicht zu kompliziert! Bei Parallelschaltung verdoppelt sich der 
Strom auf 40mA, und bei Reihenschaltung verdoppelt sich die im Graphen 
abgelesene Spannung bei 20mA.

Du kannst doch zunächst mal grob überschlagen, ohne viel zu rechnen: Bei 
der Parallelschaltung fallen am Vorwiderstand ungefähr 3V ab, bei 40mA. 
Bei der Reihenschaltung fallen am Vorwiderstand ungefähr 1V ab, bei 
20mA.

Also könnte man die Reihenschaltung als besser im Wirkungsgrad vermuten, 
oder? Um sicher zu sein, mußt du es aber eben ausrechnen.

Ist der Wirkungsgrad nicht eher Pa/Pe anstatt Ua/Ue?



BAsti schrieb:

> Würde es so nicht auch gehen?

Alte Bekannte. ;-) Einfache Konstantstromquelle (aber für Ic). Geht in 
Grenzen und mit Randbedingungen sogar ohne die Dioden an der Basis, so 
wars in meinem Vorlesungsskript. Und ne Mords-Rechnung neben dem 
Schaltbild. Aber wollen wir hier lieber nicht zu viel irritieren. ;-)

Lothar Miller schrieb:

> Wilhelm Ferkes schrieb:
>> Bei Parallelschaltung bleibt die Diodenspannung gleich wie bei einer
>> einzelnen Diode.
> Warum sehe ich da im Geiste schon wieder zwei parallelschaltete LEDs mit
> einem gemeinsamen Vorwiderstand?

Es gibt doch eben nur die beiden Varianten, um es nicht noch 
komplizierter zu machen: Die gerade von dir genannte, und die 
Serienschaltung der Dioden mit Vorwiderstand.

Wobei es bei Parallelschaltung wirkungsgradmäßig gleich ist, ob man 
einen gemeinsamen Vorwiderstand wählt und die Dioden parallel schaltet, 
oder zwei separate Kreise mit je Vorwiderstand und LED (schon hier 
sollte das bloße Auge erkennen, was Sache ist).

Werde ich jetzt konfus, und habe was übersehen? Ich hab mich ja bereits 
weiter oben schon mal korrigiert, als ich das Ding mit der Temperatur 
nicht sofort aufschnappte. ;-)

Ist doch ganz einfach. Wir nehmen ein Lichtempfindlichen Widerstand, 
bauen ein Schaltung die die Batteriespannugn als PWM auf die LEDs gibt. 
Der Dutycycle wird durch den LDR geregelt und fährt so die optimal 
helligkeit an :-D --- warum einfach wenn es auch kompliziert geht. 
Vorteil wäre das es kein eigedlichen Vorwiederstand gibt. :-D

Wir haben ein Terpeto Mobile :)

Der Wirkungsgrad muss immer kleiner 1 sein, ansonsten kannst du dir 
sicher sein, dass du falsch gerechnet hast...

Alex S. schrieb:

> 3,5 > 0,5
>
> also bei Reihenschaltung Wirkungsgrad besser

Ein Wirkungsgrad ist nie besser als 1. Sonst würde ich jetzt 
augenblicklich ein reicher Mann.

Rechne die LED-Leistungen aus, das ist Pa. Dann den Verlust an der 
Batterieklemmenspannung hinter Ri, das ist Pe in die angeklemmte 
Schaltung. Du wirst unter 1 kommen.

Der Wirkungsgrad bezieht sich auf die Leistung Pa, die nur an den LEDs 
alleine verbraucht wird, also die Lichtausbeute. Nicht den 
Vorwiderstand.

Pe wird in die Gesamtschaltung hinein gepowert, und ein Teil bleibt am 
Vorwiderstand hängen.

Vergiß diesen Ri der Batterie mit 10 Ohm nicht, um die Klemmenspannung 
richtig zu ermitteln.

Bei der LED und 85°C lese ich aus dem Graphen 1,65V ab. Ein Hundertstel 
Ablesefehler sollte auch nicht die große Rolle spielen.

Also, machen wir mal die Serienschaltung: Dann fällt an den LEDs 3,3V 
ab. Bei 20mA fällt am Ri der Batterie 0,2V ab. Die Klemmenspannung 
beträgt dann 4,3V. Die Differenz zwischen 4,3V und 3,3V ist 1V, die 
Spannung, die am Vorwiderstand abfällt. Damit haben wir den 
Vorwiderstand: 1V durch 20mA sind 50 Ohm.

Wirkungsgrad: Die LEDs brauchen 3,3V mal 20mA, sind 66mW. Pa. Die 
Schaltung hinter der Batterieklemme braucht 4,3V mal 20mA, 86mW. Pa/Pe 
sind damit 66/86, ohne daß ich das jetzt rechne, ist auch nicht 
verlangt, aber der Wert ist kleiner als 1.

Interessehalber kannst du das auch mal für die Parallelschaltung selbst 
rechnen.

Alex S. schrieb:

> jetzt kapiere ich die
> Sache langsam

Na, dann bist du heute hier etwas erleuchtet worden. Und Mühe 
deinerseits steckt auch dahinter, wie ich sehe, einen halben Nachmittag 
hier zu verbringen, und die eine Aufgabe zu verstehen, und nicht in 10 
Minuten erledigt in die Ecke zu werfen. ;-)



Alex S. schrieb:

> also Parallelschaltung:
>
> Ud=1,6V die Ströme werden addiert, das heisst Arbeitspunkt liegt bei
> 40mA (?)

Ja.

> Pd=1,6V*40mA=64mW
> am Ri der Batterie fallen dann 10*40mA=0,4V
> U=4,5-0,4=4,1V
> Pges=4,1*40mA=164 mW

Richtig.

Wobei ich für Ud eher 1,65V abgelesen habe. Sehe auch nicht mehr so gut 
wie vor 30 Jahren.

> Wirkungsgrad: Pd/Pges=64mA/164mA=0,39

Du meinst mW, nicht mA.

> ist das richtig?

Sieht gut aus.

Alex S. schrieb:

> hey Wilhelm, ein riiiiesen Dankeschön für die Mühe und für Geduld mit
> mir!!!

Bitte sehr, gern geschehen.

Aber: Du könntest hier gelegentlich mal wieder Bescheid geben, wie es 
mit den Ergebnissen gelaufen ist. Falls es eine Schulaufgabe war.

Wenns Privatvergnügen war, macht es aber auch nichts. Denn ich habe hier 
auch Bücher mit Aufgaben liegen, zu denen keine Lösungen angegeben sind. 
Die hat der Buchautor einfach als Herausforderung an den Leser gestellt, 
und das Ende offen gelassen.

Alex S. schrieb:

> Hallo Wilhelm, das war eine Aufgabe aus der Klausur letzten Semesters
> und bald schreiben wir in diesem Fach selbst eine Klausur, deswegen
> werde ich hier bestimmt noch ein paar Aufgaben posten)) Aber noch mal
> vielen, vielen Dank! Es ist echt super, dass einem wie mir hier geholfen
> werden kann, das macht das Studieren für mich überhaupt erst möglich))

Studium also. Aber herzlichen Glückwunsch dazu. Deswegen auch diese 
diffusen Formulierungen mit z.B. dem Basiskreis. Sowas kenne ich ja 
selbst, daß man erst mal die Formulierung der Aufgabe richtig deuten 
muß.

Wie ich an deinem Nachbarthread (OP mit Frequenzgang) sehe, geht es ja 
jetzt etwas verschärft weiter.

Aber, sag mal, von wegen Altklausuren: Hat die Fachschaft nicht 
Musterlösungen? Zu meiner Zeit im Studium sammelte die Fachschaft alle 
Altklausuren, die Profs gaben die dort auch freiwillig hin. Ein paar 
Spezis rechneten die dann noch mal durch, so daß es oft auch 
Musterlösungsblätter gab. Wenn nicht die gesamte Rechnung, dann aber 
wenigstens die Ergebnisse. So daß man sich damit noch mal auseinander 
setzen kann.

Die LED-Aufgabe war sicher ein leichterer Typ, um Punkte zu sammeln. 
Sowas, was relativ sicher war, rechnete ich in Klausuren oft zuerst. 
Bevor man am Ende Gefahr läuft, gar nichts abzuliefern, wenn sich eine 
andere Aufgabe mal als kniffelig entpuppt, und man sich auch noch 
verrennt.