Hallo Ihr, ich habe eine ganz simple (und etwas peinliche) Frage: Ich habe im Internet gelesen das, wenn man LEDs in Reihe schaltet und die Gesamtspannung kleiner ist als die Summe der Teilspannungen der LEDs, das man keinen Vorwiderstand braucht ?! Ich habe mal gelernt das man eine LED immer mit Vorwiderstand zu betreiben hat. Was ist denn nun richtig ? Als Beispiel : Ich habe 4 LEDs die eine Spannung zwischen 2.9V-3.5V vertragen. Ich möchte diese an einen Halogentrafo anschliessen (Gleichspannung). Brauche ich jetzt keinen Vorwiderstand? Und wenn doch, wie groß soll er sein ? Denn ich möchte die LEDs ja nicht dunkler haben als nötig. Danke für eure Hilfe Thomas
Hallo, der Vorwiderstand hängt nicht nur von der Spannung ab, sondern auch vom Strom der fließen soll. Bei den meisten LEDs nimmt man 5-10mA. Folgendes beispiel: Dein Trafo hat 12V. Du nimmst 2 LED in Reihe also ca 6V. (Da du die Dioden in Reihe schaltest, addieren sich nur die spannungen, nicht die Ströme) Der widerstand muss also 6V verheizen, bei nem strom von 10mA R=U/I Bist du also bei ca 600 Ohm. Dann nimmst du einfach den nächst größeren verfügbaren...
@Bob Danke für Deine Antwort, aber ganz zufrieden bin ich damit noch nicht. Ich möchte es eigentlich verhindern 6V am Widerstand zu verbraten, der LED Strom liegt bei 20-30mA. Die Frage ist aber trotzdem, was passiert wenn die Versorgungsspannung weniger oder gleich groß ist wie die Teilspannungen der einzelnen LEDs? Vorwiderstand: ja oder nein? Danke Thomas
du musst trotzdem den strom begrenzen, weil die dioden wenn sie durchgang haben im prinzip n kurzschluss sind. (im prinzip) wenn du n 10 A netzteil nimmst machst du die dioden kaputt
da nimmst du einfach 5 oder sechs Dioden und begrenzt mittels Widerstand (siehe 2.Posting) und der restlichen Spannung den Strom --> z.B. 0,5V/10mA = 50Ohm. (zu verbratende Verlustleistung: 5mW). mfg müllo
Naja, bei 20mA habe ich schon 120mW. Und wenn ich jetzt z.B. einen Sternenhimmel baue in dem 500 LEDs verbaut werden, sind es schon 250 x 120mW = 30 Watt Leistung die unnötig verbraten werden. Also würde es sich doch anbieten 4 LEDs in Reihe zu schalten. Aber dann bin ich ja schon auf 12Volt. Wie groß soll der Widerstand sein, da ja so gut wie keine Spannung an ihm abfallen soll und trotzdem die LEDs nicht durchbrennen dürfen ?
Wenn die Versorgungsspannung kleiner als die Flußspannungen der LEDs ist, dann passiert gar nix, denn die Dioden werden nicht leuchten :o)). Aber ein Widerstand zur Sicherheit ist nie verkehrt. Je geringer die Differenz allerding wird, um so kritischer wird das ganze. Dann ist ggf. eine Konstantstromqquelle die bessere Lösung. Beim Anschalten an den Halogentrafo an einen Verpolungsschutz denken, denn bei der negativen Halbwelle können sonst die LEDs leicht zerstört werden. Gruß Thomas
Ich denke, die Frage ist unglücklich formuliert. Nehmen wir also ein Netzteil mit 12V Ausgangsspannung und vier LED mit 3V Durchlaß in Reihe. Um unnützes Diskutieren über Millivolts zu vermeiden, gehen wir von exakten (und somit theoretischen) Werten aus. Nun fallen die 12V komplett an den LED ab - an einem eventuellen Vorwiderstand läge also keine Spannung mehr an. Wie soll ein Widerstand nun den Strom begrenzen, wenn gar keine Spannung an ihm abfällt ? Tatsächlich kann man in so einem hypothetischen Fall den Widerstand weglassen. Man muß die Angaben bei einer LED aus einem anderen Blickwinkel betrachten - der Strom ist hier die entscheidende Angabe, nicht die Spannung. Beispiel: Bei einem 1kOhm-Widerstand gilt: Bei 5V fließen 5mA. Bei LED muß man das so herum sehen: Bei 20mA fallen an ihr 3V ab. Allerdings ist das ganze wirklich hypothetisch: Liefert dein Netzteil zuviel Spannung (200mV reichen da bereits), altern die LED rapide bzw. werden zerstört. Liefert es zu wenig, leuchtet die letzte LED in der Reihe nicht mehr mit voller Kraft.
Für die Reihenschaltung vieler LEDs lohnt sich ein Konstantstromer (LM317) statt eines Vorwiderstandes. Peter
es sind halt keine lampen, sondern dioden. eine andere möglichkeit ist, die dioden zu takten. da kannst du mit viel höheren strömen arbeiten, ohne das die diode gleich schaden nimmt (fernbedienungen etc arbeiten so)
moin led das ehwige mysterium (weshalb eigentlich?) leuchtkraft ist entsprechend des fliesenden stromes. aber nicht direkt proportional. der helligkeitsunterschied zwischne 15 und 20 mA ist ernsthaft gering da die kurve hier vorher schon einen knick gemacht hat, der unterscheid zwischen zb 7 und 12 hingegegn ist noch aussagekräftig. wenn es dir also darum geht nicht so viel unnütze energie zu verballern , dann betrachte mal diesen aspekt mit (-> mal im datenlatt guggen). so zu deinenr eigentlichen frage: ja wenn die spannung geringer ist dann ist ein R nicht notwendig. aber wenn du dann mehrere solcher ketten parallel schaltetst kann es sein das durch bauteilstreuungen die einen heller leuchten als die anderen. zudem brennen sie dir durch (entweder schneller oder langsamer) wenn du zu viel spannung gibst. daher ist ein R schon nicht verkehrt. Mischa
Noch von wegen "Widerstand vs. Konstantstromquelle": Wenn die Schaltschwelle der LEDs zwischen 2,9 V und 3,5 V schwankt, man mithin in 12 V maximal je 3 LEDs in Reihe unterbringt, fallen über den LEDs zwischen 8,7 V und 10,5 V ab -- für einen Widerstand blieben dann noch 1,5 V bis 3,3 V übrig: also mehr als Faktor zwei im Stromfluß. Deshalb in dem Fall: auf jeden Fall Konstantstromquelle statt Widerstand.
Schaut auch mal ins Datenblatt, die Strom-Spannungskennlinie ist wichtig. Theoretisch könnte man bei Anlegen einer bestimmten Spannung einen passenden Strom fließen lassen, auch ohne Vorwiderstand. Die Kennlinie ist ja auch nicht sehr steil. Praktisch bringt das Probleme: Wenn man sich mal anschaut, wie sich die Kennlinie verschiebt, wenn die Temperatur schwankt, dann zeigt sich da schon ein Problem. Das zweite Problem ist, dass die Kennlinien der LED's streuen. Und das dritte Problem ist, dass man oft keine stabile Spannung verfügbar hat, die genau auf die Leuchtdiode passt. Von daher braucht es eine Stromregelung, im einfachsten Fall ist das ein Widerstand. Wenn man eine Knopfzelle hat (z.B. 2xLR44), ist deren Innenwiderstand so groß, dass man dann sozusagen den Vorwiderstand in der Batterie integriert hat. So funktionieren viele Billig-LED-Lampen. Aber auch da zeigt sich das Problem: Ist die Batterie geringfügig entladen, ist die Helligkeit gleich stark eingebrochen.
Vorsicht, bei einem konventionellen Trafo kommt Wechselspannung raus, und bei 12V hast Du einen Spitzenspannung von 17V bei Voll-Last, im Leerlauf wesentlich mehr. Von der Vss musst Du bei der nichtlinearen Kennlinie mal ausgehen. Du könntest auch einen RC-Glied als Vorwiderstand verwenden, wenn Du antiparallel entweder eine Diode oder eine 2. LED-Reihe hängst. Dann verheizt Du weniger. Also |--LED++--LED++--LED++--| 12V~---| |---R---C---12V~ |++LED--++LED--++LED--++| der R dient nur zur Maximalstrom-Begrenzung, falls bei leerem (oder sogar andersherum aufgeladenem) C angeklemmt wird. C kann man über die Wechselstrom-Widerstandsformel ausrechnen. Evtl noch eine Schutzdiode in jede Reihe, damit die Dioden keine negative Spannung sehen, aber ich tippe mal, es geht auch ohne, da sie sich ja auf alle Dioden (mehr oder weniger) gleichmäßig verteilt. @Olav: "Liefert es zu wenig, leuchtet die letzte LED in der Reihe nicht mehr mit voller Kraft." Alle Dioden werden vom selben Strom durchflossen und leuchten deshalb (bis auf Toleranzen) gleich hell (Serienschaltung).
Nur zur Info: Die Lichtstärke ist in etwa linear mit dem Strom, der Strom in etwa exponentiell mit der Spannung ansteigend. Gruß Thomas
@TS: Bei 500 LEDs würde ich aber ne geile steuerung dazubauen, mit lauflicht etc. evtl jede led getrennt ansteuerbar. einen infrarotempfänger mit hingezimmert, um mit ner fernbedienung machen zu können. Damit hättest de auch das problem der led versorgung gelöst (wenn jede einzeln ansteuerbar ist)
@ nur zur info: zwischen "0" und 15mA kann man auf diesen kleinen diagrammen fast von linear sprechen alles dannach bringt nichts mehr. selbst eine verdopplung auf 30mA.
@Profi: Das ist nur korrekt, wenn auch genug Spannung vorhanden ist. Nehmen wir meine 12V und vier LED zu je 3V. Fällt die Spannung des NT auf 11,5 Volt ab, bekommen die ersten drei LED noch ihre 3V - die letzte nur noch 2,5V. Und die leuchtet dann nicht mehr mit voller Kraft - mußte ich selbst erst sehen, bevor ich das glaubte.
der stromist doch in einer reihenschaltung überall gleich... wie kann dann eine heller sein als die andere???
Die Leuchtkraft sollte etwa proportional mit der Leistung sein, nicht mit dem Strom. In "normalen" Schaltungen bestimmt natürlich der Strom die Leistung und die Spannung ist bei allen LEDs fast gleich. Bei solch "abenteuerlichen" Schaltungen, bei denen die Nennspannungen der LEDs zusammen gar nicht mehr die Versorgungsspannung ergeben, kommen die LEDs in einen Kennlinienbereich, in dem auch leichte Parameterstreuungen große Wirkung haben können. Anschaulich: die LED, die bei der kleinsten Spannung ihren "Knick" hat, verliert auch die meiste Spannung, damit Leistung, damit Helligkeit. Daß das bei Dir die letzte war: Zufall. Das war halt die, die bei 2,5 V schon den Strom durchließ, den die anderen erst bei 3 V durchlassen. Aber da ist sie halt etwas dunkler.
Suche doch mal nach PFC (Power Factor Correction), das sind Schaltungen, die bei nichtlinearer Last (wie Deine LEDs) sinusförmigen Strom aus dem Netz ziehen. Das hätte für Dich den Vorteil, dass die Leds eine höhere relative Einschaltdauer haben und deshalb im günstigeren Helligkeits/Strom-Bereich laufen. Das Problem ist, dass die LEDs nur kurz aufblitzen, wenn die sinusförmige Netzspannung über der Diodenspannung liegt. Das ist je nach Vorwiderstand nur etwa 10% der Zeit. A A / \ / \ Spannung / \ / \ \ / \ / das sollte ein Sinus sein \ / \ / \ / \ / V V LED- /\ /\ Strom_____/ \________/ \_________ die meiste Zeit 0 mA Mein Vorschlag: Spannung des Trafos gleichrichten, aber ohne Glätt-C. Dann einen Boost-Converter, also L über Fet nach Gnd und über Diode zu den Leds. Den FET mit PWM so ansteuern, dass eingangsseitig ein zur Spannung proportionaler Strom fließt. Das E-Werk freut sich, und Du Dich auch, weil die LEDs auch leuchten, wenn die Spannung eigentlich zu gering ist (sie wird in der Spule hinauftransformiert).
PFC sind bei simplen "Ich bring meine Dioden zum leuchten" Schaltungen sicher nicht notwendig. Und wenn man auch noch eine dicke Induktivität dahintersetzt, hat die PFC nur für die Blindleistungskompensation einen Sinn. Das wäre ja so, als ob ich ein neues Schaltnetzteil entwickle, nur um eine Glühbirne einzuschalten.Völlig übertrieben Ich nehm jetzt ganz einfach Bezug auf die Frage selbst. Du brauchst einen Vorwiderstand. Die Durchlassspannung beträgt ca.0.7V(bissl mehr oder weniger steht im Katalog). Id = (Uversorgung - Udiode) / R(vorwiderstand) Je mehr Strom, desto heller das Ganze.Bis zur Grenze, die steht auch dabei. P = Udiode * Id = R(vorwiderstand)^2 * Id Die Leistung der Diode und des Widerstandes darf nicht überschritten werden. Ansonsten siehe http://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0201111.htm Viel Spass noch
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