Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Frage zu Vorwiderstand


von Helpme91 (Gast)


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Hallo zusammen,

ich habe eine Frage an euch die mich schon seit längerem plagt.
Diese Frage ist rein theoretischer Natur.

Es geht um eine LED.

Fall 1:

Ich habe eine LED die z.B. eine Betriebsspannung von 3Volt bei I = 30mA 
hat.
Meine Quelle liefert mir 12V.

Dann benötige ich einen Vorwiderstand mit:

Rv = (Uq-Uled)/Iled
Rv = (12-3)/0.030
Rv = 300Ohm

Fall 2:

Habe ich aber nun z.B. eine Spannungsquelle die genau 3Volt liefert, 
dann sieht es für den Vorwiderstand folgendermaßen aus:

Rv = Uq-Uled = 3-0 = 0V/0,030 = 0Ohm

Das heißt, ich habe keinen Wert für einen Widerstand.

Da die Leitfähigkeit eines Halbleiters stark von der Temperatur abhängt 
und mit steigender Temperatur steigt, wird der Strom durch die LED 
größer werden. Dadurch sollte man eine Strombegrenzung haben.

Das heißt ich müsste etwas Spannung am Widerstand abfallen lassen, sonst 
kann ich keinen Vorwiderstand berechnen.

Beispiel:

Rv = (Uq-Uled)/Iled
Rv = (3-0,25) = 2,75V/0,030
Rv = 91,7Ohm

Könnte man doch so machen??

MfG

von Oliver R. (orb)


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Helpme91 schrieb:
> Könnte man doch so machen??

Nein, einfach Spannungen ausdenken und damit einen Widerstand 
'berechnen' funktioniert nicht.
Wenn Deine Spannung zu klein ist, nimm eine andere LED oder einen höhere 
Spannung.

von Fpgakuechle K. (Gast)


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Nimm doch statt der Spannungsquelle eine Stromquelle.
http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/3092fb.pdf

von MaWin (Gast)


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Helpme91 schrieb:
> Das heißt ich müsste etwas Spannung am Widerstand abfallen lassen, sonst
> kann ich keinen Vorwiderstand berechnen.

Richtig, und zwar deutlich mehr als der Spannungsbedarf der LED mit der 
Temperatur schwankt.

Nachdem du den Vorwiderstand berechnet hast, berechne nochmal welcher 
Strom real fliesst wenn der Spannungsbedarf der LED minimal und maximal 
laut Datenblatt sei.

von Helpme91 (Gast)


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Das heißt, das mehr als 3 Volt am Widerstand abfallen müssten?

von MaWin (Gast)


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Nein, nicht müssen, aber mit 3V für den Vorwiderstand hält man den Strom 
schon auf ungefähr 10% genau.
Rechne dich einfach mal. Rechnen tut nicht weh.

von Helpme91 (Gast)


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Die LED leuchtet auch mit 2Volt und 20mA sauber:

Rv = 3-1 = 2/0,020 = 100 Ohm

funktioniert einwandfrei.

Dachte mir, dass das nicht sein kann.
Habe oft 5Volt Quellen und 3Volt LED's, da habe ich auch einfach 2Volt 
am Widerstand abfallen lassen bei einem bestimmten Strom.
Das hab ich so in der Schule gelernt und hat auch immer einwandfrei 
funktioniert.

von batman (Gast)


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So geringe LED-Leistung verschwindet auch schnell übers Gehäuse und 
führt zu keiner großen Erwärmung des Siliziums. Bei 1 Watt siehts schon 
anders aus.

von MaWin (Gast)


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Helpme91 schrieb:
> Das hab ich so in der Schule gelernt und hat auch immer einwandfrei
> funktioniert.

Schön dass man so was in der Schule lernen kann.

Bloss verbraucht eine LED bei 20mA nicht 2V, sondern irgendwas zwischen 
1.9 bis 2.3V (oder was auch immer in IHREM Datenblatt steht).

Deswegen sollte man mit dem ermittelten Vorwiderstand noch mal rechnen, 
was denn an den Grenzwerten für Strom fliesst (und ob er kleiner bleibt 
als der maximal zulässige Strom, oft 30mA)

von Helpme91 (Gast)


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Ich hatte gerade eine LED mit den Werten: 3V, 30mA.

Hatte ein ATX-Netzteil mit 5V.
Habe den Vorwiderstand berechnet:

Rv = (Uq-Uled)/Iled
Rv = (5-3)/0.030
Rv = 67Ohm

Dann habe ich den Strom der LED gemessen und festgestellt, das der Strom 
bei ca.43mA lag??

Wenn der Widerstand maximal nur 30mA fließen lässt, wie könnden dann 
laut Multimeter ca. 43mA fließen?
Die Spannung des Netzteils wurde von mir gemessen mit genau 5Volt.

An der Temperatur abhängigkeit der Widerstände kann es nicht liegen.

Woran dann??

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Helpme91 schrieb:
> Ich hatte gerade eine LED mit den Werten: 3V, 30mA.

So eine LED gibt es nicht.

Die Flußspannung ist nie ein einzelner, exakter Wert. Sondern immer ein 
Wertebereich. Die Streuung ist zum einen von Exemplar zu Exemplar und 
zum anderen bei einem einzelnen Exemplar über Temperatur, Alter etc.

> Hatte ein ATX-Netzteil mit 5V.
> Habe den Vorwiderstand berechnet:
>
> Rv = (Uq-Uled)/Iled
> Rv = (5-3)/0.030
> Rv = 67Ohm
>
> Dann habe ich den Strom der LED gemessen und festgestellt, das der Strom
> bei ca.43mA lag??
>
> Wenn der Widerstand maximal nur 30mA fließen lässt, wie könnden dann
> laut Multimeter ca. 43mA fließen?

Offensichtlich sind an der LED nicht die angeblichen 3V Flußspannung 
abgefallen, sondern nur 2.12V. Allerdings ist diese Abweichung so groß, 
daß ich mich frage ob das Datenblatt überhaupt für diese LED war.

> Die Spannung des Netzteils wurde von mir gemessen mit genau 5Volt.

Und was hast du als Flußspannung der LED gemessen? Und welchen Wert 
hatte der Widerstand? 67 Ohm ist kein Standardwert.

Wie MaWin dir schon mehrfach erklärt hat: lies das Datenblatt. Entnimm 
die maximale und minimale Flußspannung der LED für den gewünschten 
Strom. Rechne mit dem gewählten Vorwiderstand, wieviel Strom bei diesen 
Extremwerten jeweils fließt. Irgendwo dazwischen wird dann dein 
LED-Strom liegen.

von Helpme91 (Gast)


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Es geht darum, dass ich einen Vorwiderstand für eine LED berechnet habe.
Dieser sorgt dafür, das an der LED 3Volt anliegen, weiters sollte ein 
maximaler Strom von 30mA fließen.

Das heißt das der Widerstand den Strom auf 30mA begrenzt, dann können 
keine 43mA fließen. Der Widerstand lässt maximal 30mA fließen.

Also wie kann das sein?

von Staubfänger (Gast)


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Helpme91 schrieb:
> Es geht darum, dass ich einen Vorwiderstand für eine LED berechnet habe.
> Dieser sorgt dafür, das an der LED 3Volt anliegen, weiters sollte ein
> maximaler Strom von 30mA fließen.
>
> Das heißt das der Widerstand den Strom auf 30mA begrenzt, dann können
> keine 43mA fließen. Der Widerstand lässt maximal 30mA fließen.
>
> Also wie kann das sein?

Die Voraussetzungen sind falsch. Die Frage erübrigt sich also.

Der Zusammenhang ist ein bisschen komplexer als Du Dir das vorstellst.

Zunächst musst Du Dir eine LED eher als spannungsabhängigen Widerstand 
denken. D.h. das Verhältnis von Spannung und Strom ist NICHT, wie bei 
einem "normalen" Widerstand immer gleich.

Im Datenblatt eine Nennspannung bei einem Nennstrom angegeben. Das 
entspricht einem Widerstand. Aber! Das sind keine strengen Angaben. Sie 
können in der Realität in gewissen Grenzen abweichen. Dafür werden in 
der Regel keine Toleranzen oder mathematischen Zusammenhänge im 
Datenblatt angegeben, was die Sache "ein wenig" schwieriger macht.

Wenn der Strom der LED ein wenig höher ist, dann ist der Widerstand 
geringer, damit der Gesamtwiderstand der Reihenschaltung niedriger und 
damit eben der Gesamtstrom höher. Da kann der Vorwiderstand nichts daran 
ändern. Er begrenzt nicht in diesem Sinne den Strom, das ein gewählter 
Strom nicht überschritten werden kann. Vielmehr ist das so gemeint, dass 
der Strom und die Spannung an der LED durch den Vorwiderstand 
gegengekoppelt ist. D.h. wenn der Strom höher "wird", dann fällt mehr 
Spannung am Vorwiderstand ab und der Erhöhung des Stroms wird damit 
gegengesteuert. Ein wenig höher wird er trotzdem. Je grösser der 
Vorwiderstand ist, desto weniger wird der Strom sich erhöhen.

Es geht darum, eine Gleichgewichtssituation herzustellen, ein stabiles 
Gleichgewicht (stell Dir eine Mulde mit einer Murmel vor).

Anders formulierte Erklärungen dazu gibt es im Netz zuhauf. Versuche die 
mal zu finden.

von michael_ (Gast)


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Ja.
Aber normale LED sollten mit max. 20mA betrieben werden.

von MM (Gast)


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Helpme91 schrieb:
> Also wie kann das sein?

Weil du immer noch von Betriebsspannung träumst:

Helpme91 schrieb:
> Dieser sorgt dafür, das an der LED 3Volt anliegen

Der Widerstand beeinflusst den sich ergebenden Strom aus dem 
Potentialunterschied der Spannung der Versorgung und der Flußspannung 
der LED. Und eine der Spannungen scheint nicht so konstant vorhersagbar 
zu sein wie du denkst...

von Staubfänger (Gast)


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Meine Erklärung eben, erklärt auch, warum man keine Stromquellen mit 
niedrigem (differentiellem) Innenwiderstand, - was man auch 
Spannungsquelle nennt -, für eine LED ohne einen weiteren Vorwiderstand 
nimmt.

Der niedrige Innenwiderstand bewirkt nämlich auch nur eine geringe 
"Gegenwirkung" gegen eine Erhöhung des LED Stroms. So ein 
Innenwiderstand einer Spannungsquelle hat so einige 1 bis 10 Ohm. Für 
Spannungsunterschiede von ca. 2V ergeben sich meist mehrere 100 Ohm. Die 
wirken viel mehr gegen eine Stromänderung der LED (durch Temperatur 
etc.).

Deswegen wird auch niemand eine LED ohne Vorwiderstand an eine 
Spannungsquelle hängen. Dazu gibt es hier Diskussionen die wohl fast die 
1000 erreicht haben.

von Staubfänger (Gast)


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Oh.

Das: "Meine Erklärung eben, erklärt auch, warum man keine 
Stromversorgungen mit
niedrigem (differentiellem) Innenwiderstand, - was man auch
Spannungsquelle nennt -, für eine LED ohne einen weiteren Vorwiderstand
nimmt."

sollte eigentlich heissen:

"Meine Erklärung eben, erklärt auch, warum man keine Stromquellen mit
niedrigem (differentiellem) Innenwiderstand, - was man auch
Spannungsquelle nennt -, für eine LED ohne einen weiteren Vorwiderstand
nimmt."

--- und ---

Das: " Für Spannungsunterschiede von ca. 2V ergeben sich meist mehrere 
100 Ohm."

sollte heissen:

" Für Spannungsunterschiede von ca. 2V ergeben sich meist mehrere 100 
Ohm Vorwiderstand."

Tut mir leid.

von Theoretiker (Gast)


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Helpme91 schrieb:
> Diese Frage ist rein theoretischer Natur.
>
> Ich habe eine LED die z.B. eine Betriebsspannung von 3Volt bei I = 30mA
> hat.

Die Frage ist so theoretisch, dass sie selbst an der Halbleitertheorie 
der LED vorbei geht.

Selbst theoretisch hat so eine LED eine Durchlasskennlinie, die u.a. von 
Temperatur und Exemplarstreuungen abhängt und nicht dem ohmschen Gesetz 
gehorcht.

von Tim (Gast)


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michael_ schrieb:
> Ja.
Auf was bezieht sich das "Ja."?
> Aber normale LED sollten mit max. 20mA betrieben werden.
Was sind "normale" LEDs und was unterscheidet sie von "unnormalen"?
Und warum max. 20mA? Ich sehe immer im Datenblatt nach, was der maximal 
zulässige Strom der LED ist.
Und auch da gehe ich niemals an die Grenze, sondern bleibe ein gutes 
Stück darunter, was der Lebensdauer (der LED) sehr förderlich ist.

von michael_ (Gast)


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Tim schrieb:
> michael_ schrieb:
>> Ja.
> Auf was bezieht sich das "Ja."?

Helpme91 schrieb:
> Das heißt das der Widerstand den Strom auf 30mA begrenzt, dann

Tim schrieb:
> Was sind "normale" LEDs und was unterscheidet sie von "unnormalen"?
> Und warum max. 20mA?

Das ist der Praktikerwert, wo im Datenblatt als absolutes Max. 30mA 
steht.

von Tim (Gast)


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michael_ schrieb:
> Tim schrieb:
>> michael_ schrieb:
>>> Ja.
>> Auf was bezieht sich das "Ja."?
>
> Helpme91 schrieb:
>> Das heißt das der Widerstand den Strom auf 30mA begrenzt, dann
Dann ist das "Ja" aber falsch. Wie kann ein Widerstand den Strom auf 
30mA begrenzen? Der Strom hängt (unter anderem) von der Spannung ab, 
wurde schon weiter oben ausführlich begründet. Und wenn die Spannung 
höher ist, wird auch der Strom höher. Und kein Widerstand wird ihn auf 
30mA begrenzen...
>
> Tim schrieb:
>> Was sind "normale" LEDs und was unterscheidet sie von "unnormalen"?
>> Und warum max. 20mA?
>
> Das ist der Praktikerwert, wo im Datenblatt als absolutes Max. 30mA
> steht.
Der "Praktikerwert" ist überhaupt nichts wert, wenn du den max. 
zulässigen Strom nicht kennst. Und einer LED sieht man nicht an, ob er 
5mA oder 20mA sein darf. Also mußt du sowieso ins Datenblatt schauen. 
Wozu dann ein "Praktikerwert"? Wenn du eine LED mit 5mA erwischst und du 
läßt 30mA fließen, geht sie früher oder später kaputt. Was nützt die 
diese Erkenntnis in der Praxis? Richtig, erst Datenblatt lesen!

von Michael B. (laberkopp)


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Helpme91 schrieb:
> Ich hatte gerade eine LED mit den Werten: 3V, 30mA.

Sag mal bist du wirklich dermassen borniert lernresistent ?

Es wurde nun mehrfach darauf hingewiesen, daß eine LED nicht nur EINE 
exakten Spannung bei Nennstrom hat, sondern der Spannungsbedarf je nach 
Umständen in irgendeinem Bereich liegt, also z.B. von 2.8 bis 3.6V oder 
was auch immer bei DEINER LED im Datenblatt steht, und du für BEIDE 
Grenzwerte den Strom ausrechnen musst/solltest.

Wenn du den Widerstand für den absolute Maximalstrom 30mA auslegst an 
statt für den Nennstrom von 20mA, hast du natürlich keine Luft mehr nach 
oben für eventuelle Bauteiltoleranzen und musst die jeweils 
schlechtesten Bauteiltoleranz zur Grundlage deiner Rechnung machen.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Helpme91 schrieb:
> Es geht darum, dass ich einen Vorwiderstand für eine LED berechnet
> habe.
> Dieser sorgt dafür, das an der LED 3Volt anliegen, weiters sollte ein
> maximaler Strom von 30mA fließen.
>
> Das heißt das der Widerstand den Strom auf 30mA begrenzt, dann können
> keine 43mA fließen. Der Widerstand lässt maximal 30mA fließen.
>
> Also wie kann das sein?

Du hast die Zusammenhänge nicht begriffen. Ein Widerstand von 67 Ohm 
begrenzt den Strom nicht allein auf 30mA. Die 30mA ergeben sich nur 
dann, wenn an der LED wie vorgegeben auch 3V abfallen.

Bei 5V und 67 Ohm Vorwiderstand können maximal knapp 75mA fließen. Das 
ist genau dann, wenn an der LED 0V abfallen. Je nachdem, wieviel 
Spannung an der LED dann wirklich abfällt, wird sich ein Strom zwischen 
0 und eben jenen 75mA einstellen. Wenn du den Strom richtig mit 43mA 
gemessen hast, dein Widerstand 67 Ohm hatte und die Betriebsspannung 5V 
hatte, dann müssen an der LED ziemlich genau 2.12V abgefallen sein.

In der Realität wird die Flußspannung der LED natürlich nicht zwischen 
0V und 5V variieren. Sondern vielleicht zwischen 2.7V und 3.2V (bei 
einem Nennwert von 3V). Diese Werte stehen im Datenblatt. Und anhand 
derer muß der Entwickler einschätzen ob der Vorwiderstand richtig 
dimensioniert ist (der Maximalstrom der LED wird nie überschritten) und 
ob die zu erwartenden Schwankungen des Strom (vulgo: der Helligkeit) 
noch tolerierbar sind.

Warum deine LED nur 2.1V hatte, obwohl das Datenblatt 3V angibt, kann 
ich nicht sagen. Aber der Unterschied ist zu groß, um mit Exemplar- 
streuung erklärt zu werden. Viel wahrscheinlicher ist, daß das 
Datenblatt gar nicht zur LED paßt.

von Helpme91 (Gast)


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Danke Staubfänger,

nun habe ich es auch verstanden.

Das heißt, wenn ich einen Vorwiderstand berechne mit der Formel:

Rv = (Uq-Uled)/Iled

dann ist das eine ich sag mal "ungefähre" berechnung für einen 
Vorwiderstand. Un der Strom wird sich abhängig von der LED in einem 
gewissen Bereich verändern.

PS: Michael Bertrandt, ich habe diese LED in einem kleinen Elektronik 
geschäft gekauft. Der Herr der sie mir Verkauft hat, sagte mir das der 
maximale Strom 30mA beträgt und die maximale Spannung bei 3Volt läge.
Datenblatt habe ich keines, das ich diese LED ohne eine Bezeichnung 
gekauft habe.

Also sagt nicht zu mir, das ich "dermassen borniert lernresistent" bin, 
ich weiß das mit dem Spannungsbereich einer LED. Mach doch der Welt 
einen gefallen und halt Dich bitte von meinen Beiträgen FERN! Du 
verschmutzt nur meinen Beitrag.

von Planlos (Gast)


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Helpme91 schrieb:
> Das heißt, wenn ich einen Vorwiderstand berechne mit der Formel:
>
> Rv = (Uq-Uled)/Iled

Sei nicht so faul, und rechne zweimal:

 Rv(MAX) = (Uq(MAX)-Uled(MIN))/Iled(SOLL)
 Rv(MIN) = (Uq(MIN)-Uled(MAX))/Iled(SOLL)


Wenn der MIN-Vorwiderstand negativ wird: Andere LED(farbe) oder mehr 
Spannung.

Wenn Uled(MIN) / Uled(MAX) nicht bekannt sind: Mit ähnlichen LEDs 
vergleichen, Schätzen, Raten.

Dann nimmst du den ersten Widerstand aus der Bastelkiste / E-Reihe, der 
größer als Rv(MAX) ist. Eine kleine Unterschreitung des SOLL-Stroms 
sieht man nicht.

und der SOLL-Strom ist nicht der MAXIMAL-Strom, den die LED verträgt 
ohne zu rauchen.
10mA sind für eine reine Signal-LED immer noch reichlich, 1mA ist bei 
aktuellen LEDs auch noch hell.

von Tim (Gast)


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Planlos schrieb:
> Wenn Uled(MIN) / Uled(MAX) nicht bekannt sind: Mit ähnlichen LEDs
> vergleichen, Schätzen, Raten.

Besser als Schätzen oder Raten ist: "messen"!

Man kann doch einfach einen Strom von z.B. 10mA fließen lassen und dabei 
die Spannung, die an der LED abfällt, messen.
Dann läßt man einen Strom von 20mA fließen und mißt wieder die Spannung 
über der LED. Wo ist das Problem? Das kann man mit beliebigen Strömen 
machen (angefangen bei z.B. 1mA, bis hin zu beispielsweise 30mA). Dann 
hat man die Spannungen, die beim jeweiligen Strom über der LED abfallen. 
Warum muß man da "Raten" oder "Schätzen"?

von batman (Gast)


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Helpme91 schrieb:
> Das heißt, wenn ich einen Vorwiderstand berechne mit der Formel:
>
> Rv = (Uq-Uled)/Iled
>
> dann ist das eine ich sag mal "ungefähre" berechnung für einen
> Vorwiderstand. Un der Strom wird sich abhängig von der LED in einem
> gewissen Bereich verändern.

Der Strom hängt von der exakten SPANNUNG ab und die SPANNUNG der LED 
streut und ändert sich, wie nun schon oft geschrieben wurde. Miß doch 
einfach mal die tatsächliche Spannung, dann hast du einen realen Wert 
zum Rechnen. Wenn du da irgendeinen Wert vom Hörensagen einsetzt, der 
unter anderen Bedingungen oder an einer ganz anderen LED gemessen wurde, 
kommt natürlich auch was ganz anderes raus.
Im Prinzip ist die Berechnungsformel exakt.

von Andreas S. (Firma: Schweigstill IT) (schweigstill) Benutzerseite


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Planlos schrieb:
> 10mA sind für eine reine Signal-LED immer noch reichlich, 1mA ist bei
> aktuellen LEDs auch noch hell.

Dem kann ich durchaus zustimmen. Für Statusanzeigen auf Frontplatten 
o.ä. verwende ich für den ersten Versuch auch Ströme von ca. 1 mA, und 
zwar unabhängig vom jeweiligen LED-Typ. Der "genaue" subjektive Abgleich 
der Helligkeiten erfolgt dann durch Befragung einer statischtisch nicht 
repräsentativen Zahl von Menschen, die ihre Einschätzungen abgeben 
sollen, wie die Helligkeits- und Farbverteilung der verwendeten LED 
aussieht. Beim Feinabgleich, d.h. durch Variation der Vorwiderstände 
oder durch Anpassung von PWM-Verhältnissen, landet man auch schnell bei 
Strömen von deutlich unter 1 mA. Verwendet man für Signalisierungszwecke 
die maximal zulässigen Ströme, kann man bei vielen LED schon nicht mehr 
blendfrei direkt hineinschauen.

Für Beleuchtungszwecke sieht die Sache aber natürlich komplett anders 
aus, ebenso bei Geräten, die auch im hellsten Sonnenschein ablesbar sein 
müssen. Da muss man schon etwas mehr herumrechnen und ggf. sogar die 
Ströme in Abhängigkeit von der Umgebungshelligkeit anpassen.

von Stefan F. (Gast)


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> dann ist das eine ich sag mal "ungefähre" berechnung

Die Berechnung ist schon exakt, aber sie setzt voraus, dass die von Dir 
eingesetzten Werte auch exakt sind.

Wenn deine LED 2.12V hat, du aber mit 3V rechnest, dann kann das 
Ergebnis nur falsch sein.

Die Betriebsspannung der LED hängt vom Strom, der Temperatur und 
Bauteilstreuungen ab.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Helpme91 schrieb:
> Danke Staubfänger,
> nun habe ich es auch verstanden.

Nein, hast du nicht.

> Das heißt, wenn ich einen Vorwiderstand berechne mit der Formel:
>
> Rv = (Uq-Uled)/Iled
>
> dann ist das eine ich sag mal "ungefähre" berechnung für einen
> Vorwiderstand.

Nein. Die Formel ist schon exakt. Die Zahlen, die du reinsteckst, sind 
es nicht. Und zwar ist insbesondere U_LED eine Schätzung.

> ... ich habe diese LED in einem kleinen Elektronik
> geschäft gekauft. Der Herr der sie mir Verkauft hat, sagte mir das der
> maximale Strom 30mA beträgt und die maximale Spannung bei 3Volt läge.

Aha. Dann hat der "Herr" dir Mist erzählt. Die 3V stimmen ganz 
offensichtlich nicht. Der wahre Wert liegt eher bei 2V. Die 30mA zweifle 
ich auch an, aber das ist eine andere Baustelle.

Wie ein Vorredner schon sagte: man kann die Strom-Spannungs Kennlinie 
einer unbekannten LED auch selber aufnehmen. Im Idealfall hat man dazu 
ein einstellbares Netzteil und die Möglichkeit, Strom und Spannung 
gleichzeitig zu messen. Aber am Ende reicht auch eine feste Spannung von 
z.B. 5V und ein paar verschieden große Widerstände. Dann reicht auch 
eine Strommessung: die LED-Spannung ergibt sich dann zu (U_Q - I_LED*R).

Dann kann man die Strom/Spannungswerte in ein Diagramm eintragen und mit 
einer Kurve verbinden. Und an dieser Kurve kannst du dann auch die 
Flußspannung deiner LED bei einem gewünschten Strom ablesen. Welche Form 
diese Kurve ungefähr hat, kannst du hier sehen:

https://de.wikipedia.org/wiki/Leuchtdiode#Betrieb_und_Anschluss

Und falls du jetzt denkst, daß dieses Ausmessen und Kurven zeichnen doch 
viel zu umständlich ist: ja, ist es. Deswegen kauft man LED auch nur mit 
einer genauen Typenbezeichnung und wenn es dafür ein Datenblatt gibt. 
Denn genau diese Daten stehen im Datenblatt.

von Pandur S. (jetztnicht)


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> Aber normale LED sollten mit max. 20mA betrieben werden.


Mit Betonung auf max. Eine ed ist auch gut sichtbat mit 500uA, oder 1mA. 
Man will ja nichts damit beleuchten.

von Helpme91 (Gast)


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Ich bleib bei der Formel:

Rv = (Uq-Uled)/Iled

Die ganzen Vorwiderstandsrechner für LED's rechnen nach dieser Formel.
und ich habe das auch so gemacht und es hat immer funktioniert.

Es hat keinen Sinn hier.

Thema für mich beendet.

von Gerd S. (alea)


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Helpme91 schrieb:
> 3-0 = 0V

aha!

von Mikro 7. (mikro77)


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Hallo Helpme91,

es ist ja die richtige Formel für diese Anwendung. :-)

Die Leute hier wollen dich lediglich darauf "hinweisen", dass es 
Rahmenbedingungen zu beachten gilt.

Die zwei wichtigsten: Iled ist eine nicht-lineare Funktion von Uled. Das 
kann man für einen Sollwert ausmessen, oder dem Datenblatt entnehmen 
(bei letzterem gilt es Toleranzen zu beachten). Auch ist Uq nicht 
unbedingt ein konstanter Wert, sondern bewegt sich in einem Bereich.

Wenn du dir absolut sicher bist, dass 30mA bei deinem Sollwert Uled=3V 
fließen und dass deine Spannung genau 5V beträgt, dann hast du mit der 
Formel keine Probleme.

Was aber passiert wenn die Spannung von 4,5 bis 5,5V variiert? Was 
passiert wenn die LED bei Strömen über 30mA stirbt? Was passiert wenn 
die 30mA bereits bei 2,8V fließen? In solchen Fällen berechnet man für R 
einen Wert, der diese extreme abdeckt (mit der gleichen Formel, aber 
unterschiedlichen Parametern).

von Tim (Gast)


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Helpme91 schrieb:
> Ich bleib bei der Formel:
>
> Rv = (Uq-Uled)/Iled
>
> Die ganzen Vorwiderstandsrechner für LED's rechnen nach dieser Formel.
> und ich habe das auch so gemacht und es hat immer funktioniert.
>
> Es hat keinen Sinn hier.
>
> Thema für mich beendet.

Es wurde dir schon mehrfach bestätigt, daß die Formel richtig ist.
Aber wenn du eine falsche Spannung über der LED annimmst, wird dadurch 
die ganze Rechnung falsch. Wie ich oben schon sagte, häng die LED an 
einen Widerstand und miß dann den Strom, der durch die LED fließt und 
gleichzeitig die Spannung, die über der LED abfällt. Aber direkt über 
der LED, nicht über LED+Vorwiderstand. Dann kannst du sehen, bei welchem 
Strom welche Spannung abfällt und kannst dann, weil du jetzt die 
Spannung der LED bei gegebenem Strom kennst, auch den Vorwiderstand 
ausrechnen.

von Joachim B. (jar)


Angehängte Dateien:

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Axel S. schrieb:
> Aha. Dann hat der "Herr" dir Mist erzählt. Die 3V stimmen ganz
> offensichtlich nicht.

nun ja um 3V sind es bei weissen und blauen LEDs

> Der wahre Wert liegt eher bei 2V. Die 30mA zweifle
> ich auch an, aber das ist eine andere Baustelle.

deine um 2V gelten ja nur für grüne und rote i.d.R., die 30mA sind aber 
zugegeben sonderbar.

meine gemessenen LED Spannungen
low current rot 1,78V
low current grün 1,92V
low current gelb 5,3V
low current orange 1,82V

die ultra hellen fetzen einem schon bei 3mA die Netzhaut weg (wir hatten 
als geringsten Strom wo sie noch gut zu erkennen waren 36µA ermittelt)
grün 2,73V
rot 1,68V
blau 2,69V
warmweiss 2,90V
kaltweiss 2,71V

: Bearbeitet durch User
von batman (Gast)


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Und welche hat nun..

Helpme91 schrieb:
> eine Betriebsspannung von 3Volt bei I = 30mA

?

von mse2 (Gast)


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Helpme91 schrieb:
> Ich bleib bei der Formel:
>
> Rv = (Uq-Uled)/Iled
>
> Die ganzen Vorwiderstandsrechner für LED's rechnen nach dieser Formel.
> und ich habe das auch so gemacht und es hat immer funktioniert.
>
> Es hat keinen Sinn hier.
>
> Thema für mich beendet.
Mit welchem Recht willst Du nach so einer Äußerung nicht als 
'lernresistent' bezeichnet werden?

Die Formel funktioniert hinreichend gut, wenn die Quellenspannung Uq 
deutlich größer ist, als die Flussspannung der LED Uled.
Wenn das nicht der Fall ist, dann passiert genau das, was Du selber 
bemerkt hast. => Du hast also selber herausgefunden, dass dieses 
Verfahren nicht funktioniert, nur wahrhaben willst Du es nicht!

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Joachim B. schrieb:
> Axel S. schrieb:
>> Aha. Dann hat der "Herr" dir Mist erzählt. Die 3V stimmen ganz
>> offensichtlich nicht.
>
> nun ja um 3V sind es bei weissen und blauen LEDs

Ich habe nicht gesagt, daß es keine LED mit 3V Flußspannung gibt. 
Sondern daß die LED des TE offensichtlich diese 3V nicht hat.

>> Der wahre Wert liegt eher bei 2V. Die 30mA zweifle
>> ich auch an, aber das ist eine andere Baustelle.
>
> deine um 2V gelten ja nur für grüne und rote

Richtig. Aber wir wissen ja nicht, welche Farbe die LED des TE hat. Nur 
daß sich aus seinen Meßwerten eine Flußspannung von 2.1V bei 43mA 
ergibt. Es sei denn, er hat sich da auch vertan.

von Benfuzius (Gast)


Angehängte Dateien:

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Seid gegrüßt,
ich habe gerade konkret dasselbe scheinbar triviale Problem, 
Vorwiderstände für Lichtdioden zu berechnen. Ich habe letzendlich den 
Arbeitspunkt für einen gewünschten Strom (hier 5mA für die 
MIDI-Stromschleife) für eine Diode mit einer bestimmten Kennlinie (hier 
die Fotodiode im 6N138) gefunden. Weiß aber nicht genau, ob ich auf dem 
falschen Dampfer bin und wollte selbst schon ein Thema öffnen.

Also auf dem Blatt sieht das super aus. Ich habe es aber noch nicht 
nachgemessen. Weiß jemand genau, ob das Verfahren nun "richtiger" bzw. 
genauer ist, als die Näherung durch Vorwiderstandsberechnung?

Gruß
Benni

von Benfuzius (Gast)


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Benfuzius schrieb:
> hier die Fotodiode im 6N138 ...

Ich meinte die Leuchtdiode.

von Dieter F. (Gast)


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von Benfuzius (Gast)


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von Dieter F. (Gast)


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Benfuzius schrieb:
> witzig:
> Beitrag "Re: Frage zu Vorwiderstand"

Und was genau ist daran witzig?

von Benfuzius (Gast)


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Naja, rechnen ist ja nicht schwierig, aber Danke für den Linke. Es 
scheint aber doch nicht ganz so einfach zu sein. Das habe ich zumindest 
gemerkt, als ich die Midi-Specs untersucht habe, bzw. anschließend bei 
der Hilfesuche den Thread hier durchgelesen habe.

Musste nur schmunzeln, weil genau um das Problem geht es ja hier.

von Benfuzius (Gast)


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Damit meine ich das Problem, dass die Formel falsch ist, wohl aber als 
Näherung gut ist. Fand den Arbeitspunkt als Lösung nun besser, als ein 
Weiteres Mal mit der Vorwiderstandsformel zu kommen.

von Dieter F. (Gast)


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Benfuzius schrieb:
> Midi-Specs

Erklärst Du bitte mal für Leute wie mich, was die "Midi-Specs" mit der 
Berechnung eines Vorwiderstands für eine LED zu tun haben?

von Benfuzius (Gast)


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Die Schaltung für das MIDI-Interface wird eben durch diese Spezifikation 
beschrieben.
https://www.midi.org/specifications/item/midi-din-electrical-specification

Wegen der Optokoppler in der durch die MIDI-Spezifikation "empfohlene" 
(?) Schaltung (siehe Link oder angehängtes Bild(6n138 als Optokoppler)). 
Spezifiziert war sie ursprünglich für 5V mit einem Serienwiderstand von 
660 Ohm für die Led im Optokoppler. Für 3.3V werden nun 263 Ohm als 
Serienwiderstand spezifiziert. Daher wollte ich das einfach nur 
untersuchen, und bin bei der Rechnung auf andere Widerstände gekommen. 
(?)

von Dieter F. (Gast)


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Benfuzius schrieb:
> Die Schaltung für das MIDI-Interface wird eben durch diese Spezifikation
> beschrieben.
> https://www.midi.org/specifications/item/midi-din-electrical-specification

Schön - und was hat das mit der Frage des TO zu tun?

von Benfuzius (Gast)


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Benfuzius schrieb:
> Spezifiziert war sie ursprünglich für 5V mit einem Serienwiderstand von
> 660 Ohm für die Led im Optokoppler. Für 3.3V werden nun 263 Ohm als
> Serienwiderstand spezifiziert.

Die 660 bzw. 263 Ohm beziehen sich auf den Gesamtwiderstand von Sender 
und Empfänger vor der LED im Optokoppler in der Stromschleife. (siehe 
Bild)

von Benfuzius (Gast)


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Dieter F. schrieb:
> Benfuzius schrieb:
>> Die Schaltung für das MIDI-Interface wird eben durch diese Spezifikation
>> beschrieben.
>> https://www.midi.org/specifications/item/midi-din-...
>
> Schön - und was hat das mit der Frage des TO zu tun?

Dass man vielleicht lieber den Arbeitspunkt bestimmen sollte. Ergibt 
sich aber aus dem Kontext, wenn man den T liest.

von Dieter F. (Gast)


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Benfuzius schrieb:
> wenn man den T liest

Was ist T? Kannst Du auch in vollständigen Worten kommunizieren? :-)

von Benfuzius (Gast)


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Dieter F. schrieb:
> Benfuzius schrieb:
>> wenn man den T liest
>
> Was ist T? Kannst Du auch in vollständigen Worten kommunizieren? :-)

Dito. Ergibt sich ebenfalls kontextbehaftet. ;-)

Wir waren bei Vorwiderständen vs Arbeitspunkt.

von Dieter F. (Gast)


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Benfuzius schrieb:
> Wir waren bei Vorwiderständen vs Arbeitspunkt.

Falsch - ich war bei "Schön - und was hat das mit der Frage des TO zu 
tun?"

Es geht lediglich um die Bestimmung des Vorwiderstands bei gegebener 
Spannung und (zugegeben nicht weiter) spezifizierter LED.

von Benfuzius (Gast)


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Ich habe mir jedenfalls die Mühe gemacht, die erforderlichen Daten aus 
den entsprechenden Quellen zu beziehen, und eine geeignete 
Lösungsmethode angewendet, wie ich finde. Wollte das nur mal 
verifizieren, um dem T(=Thread) einen runden Abschluss zu geben. Also 
eine Lösung. Werde aber wohl einen eigenen Thread dafür aufmachen.

Grüße Benni

von Benfuzius (Gast)


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Dieter F. schrieb:
> Benfuzius schrieb:
>> Wir waren bei Vorwiderständen vs Arbeitspunkt.
>
> Falsch - ich war bei "Schön - und was hat das mit der Frage des TO zu
> tun?"
>
> Es geht lediglich um die Bestimmung des Vorwiderstands bei gegebener
> Spannung und (zugegeben nicht weiter) spezifizierter LED.

Falsch, wir waren schon ein bisschen weiter. Eine nicht weiter 
spezifizierte Led würde ich ausmessen. Und dann sind wir bei dem selben 
Problem, den Vorwiderstand für einen gegebenen Flussstrom durch die 
Diode zu dimensionieren. Grafisch durch Bestimmung des Arbeitspunktes 
meiner Lösung nach.
Ist auch nicht schwer zu sehen, dass das Midi-Beispiel eine direkte 
Anwendung dieser Problematik darstellt.

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