Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LED verständnis Frage


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von Stefan (Gast)


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Hallo Leute, hab mir ein Lernpaket von Franzis besorgt und bin nur mehr 
am herumbasteln. Mir ist nur unklar wieso sich eine LED den 
Spannungsabfall selber einteilt. Ich habe vorhin einen Stromkreis 
aufgebaut mit vorwiederstand und roter Led. 20mA Strom bei einem 
Spannungsabfall an der Led von 1,8 V. Versorgt wurde von einer 9V 
Blockbatterie.

Alles Super, jetzt habe ich die rote Led gegen eine grüne getauscht, der 
spannungsabfall an der Led war 2,6V. Doch wieso bleibt es nicht bei den 
1,8V, ich hab ja so den Vorwiderstand berechnet indem ich von den 1,8 
ausgegangen bin.

Lg

: Verschoben durch Moderator
von Erwin D. (Gast)


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Stefan schrieb:
> Doch wieso bleibt es nicht bei den 1,8V

Schau dir mal die Kennlinie einer LED an.
Und dann lies dir mal diesen Artikel durch:
https://www.mikrocontroller.net/articles/LED

Da ist alles schön beschrieben und erklärt.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Stefan schrieb:
> der spannungsabfall an der Led war 2,6V. Doch wieso bleibt es nicht bei
> den 1,8V, ich hab ja so den Vorwiderstand berechnet
Und jetzt kannst du wieder den Strom durch die LED ausrechnen: der ist 
jetzt um ca 10% geringer...

von Harald W. (wilhelms)


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Stefan schrieb:

> Alles Super, jetzt habe ich die rote Led gegen eine grüne getauscht, der
> spannungsabfall an der Led war 2,6V. Doch wieso bleibt es nicht bei den
> 1,8V,

Das hängt mit der Energie zusammen, die man für die Erzeugung
der Photonen braucht. Je kurzwelliger das Licht ist, desto
höher ist die benötigte Energie. Gemessen wird diese Energie
in Elektronenvolt. Und siehe da: Diese wellenlägenabhängigen
Elektronenvolt entsprechen in etwa der Mindestspannung in V,
die man anlegen muss, damit die LED gerade zu leuchten beginnt.

von Michael B. (laberkopp)


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Stefan schrieb:
> Mir ist nur unklar wieso sich eine LED den
> Spannungsabfall selber einteilt

Ist dir genau so unklar, wieso sich bei einer an einer Spannung 
hängenden Glühlampe der Strom von selber einstellt ?
Weisst du warum die Glühlampe an einer mit 16A angesicherten Leitung 
nicht 16A zieht sondern (bei 46W an 230V) nur 0.2A ?

Dann sollte doch auch klar sein, warum die LED an einer Stromquelle 
selbst bestimmt, welche Spannung sie benötigt.

Keine Ahnung, warum Leute so ein Problem damit haben, wenn es nötig ist 
einfach mal Strom und Spannung von der Bedeutung her zu vertauschen.


Die allgemeine Frage, warum 2 Bauteile hintereinander in einer Leitung 
zu einem aufteilen der Spannung führen, und woher das eine Bauteil weiss 
wie viel Spannung das andere braucht damit es weiss welcher Rest für es 
übrig bleibt, bzw. wie sie das andere Bauteil dazu zwingt etwas von 
seiner Spannung abzugeben, ist nicht so einfach, es hat mit 
Wellenwiderstand und hin und herlaufender Welle zu tun. Aber es ist 
derselbe Mechanismus, mit dem ein Wasserschlauch sich darauf einstellt, 
wie viel und wie schnell das Wasser fliesst.

http://www.dse-faq.elektronik-kompendium.de/dse-faq.htm#N

: Bearbeitet durch User
von Günter Lenz (Gast)


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Stefan schrieb:
>Mir ist nur unklar wieso sich eine LED den
>Spannungsabfall selber einteilt.

Eine LED ist eine Diode, und die verhält sich so
wie jede andere Diode auch, die nicht zum Lichterzeugen
hergestellt ist. Die Kennlinie ist nichtlinear,
im Gegensatz zu einem Widerstand, da ist die
Kennlinie linear. Immer wieder wollen Leute, die LED
wie einen linearen Widerstand benutzen, was aber nicht
geht. Dies ist denen aber nur schwer begreiflich
zu machen. Da gibt es hier im Forum schon hunderte
Beispiele.

von batman (Gast)


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Stefan schrieb:
> Doch wieso bleibt es nicht bei den
> 1,8V

Weil die grüne eine andere Flußspannung (alias Durchlaßspannung) als 
eine rote hat.

von Stefan (Gast)


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Eine Glühbirne versorgst du ja mit der Betriebsspannung und sie bestimmt 
den Strom den sie braucht. Hier hast du eine Schaltung und die Led nimmt 
sich eine Spannung die ihr recht ist obwohl ich ja alles berechnet habe 
für eine Spannung von 1,8V (weil vorher rot). Das ist mir unklar, wenn 
ich schon bestimme das die LED 1,8V bekommen soll warum fällst dann bei 
der grünen 2,6V ab.

von Günter Lenz (Gast)


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von batman (Gast)


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Du bestimmst ja nicht die Spannung für die LED, sondern entnimmst sie 
den Unterlagen, um den Strom zu bestimmen, wars nicht so?

von batman (Gast)


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bzw. den Widerstand für den Strom zu bestimmen

von Günter Lenz (Gast)


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Stefan schrieb:
>Das ist mir unklar, wenn
>ich schon bestimme das die LED 1,8V bekommen soll warum fällst dann bei
>der grünen 2,6V ab.

Weil unterhalb 2,6V bei der grünen LED so gut wie kein Strom
fließt. Wenn durch einen Vorwiderstand kein Strom fließt,
gibt es an ihm auch kein Spannungsabfall. Schalte mal
dein Voltmeter parallel zur LED und trenne dann die LED
auf, und schau was dein Voltmeter nun anzeigt.

von Stefan (Gast)


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Genau,geplant war eine rote Led mit 1,8V Durchflussspannung. Hab somit 
einen Strom von 20mA angenommen und so den Vorwiderstand berechnet. Hab 
dann als Test eine Grüne Led hergenommen und siehe da auf dieser fällt 
2,6V ab.

von Dirk K. (millenniumpilot)


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ne, der Widerstand wird verwendet, um den Strom zu begrenzen bzw. 
einzustellen.

von batman (Gast)


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Stefan schrieb:
> Genau,geplant war eine rote Led mit 1,8V Durchflussspannung. Hab
> somit
> einen Strom von 20mA angenommen und so den Vorwiderstand berechnet. Hab
> dann als Test eine Grüne Led hergenommen und siehe da auf dieser fällt
> 2,6V ab.

Weil das deren Durchflußspannung ist.

von Georg M. (g_m)


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Stefan schrieb:
> Alles Super, jetzt habe ich die rote Led gegen eine grüne getauscht, der
> spannungsabfall an der Led war 2,6V. Doch wieso bleibt es nicht bei den
> 1,8V

Ich habe etwas ähnliches beobachtet: NiMH gegen Li-Ion getauscht, und 
die Spannung ist größer.

von Günter Lenz (Gast)


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Stefan schrieb:
>Hab
>dann als Test eine Grüne Led hergenommen und siehe da auf dieser fällt
>2,6V ab.

Weil die LED die die Spannung bestimmt. Schalte zwei
grüne in Reihe dann hast du 5,2V, mache einen Kurzschluß,
dann hast du 0V, setze statt der LED eine Si-Gleichrichterdiode
ein, dann hast du 0,7V , zwei Gleichrichterdioden in Reihe,
dann hast du 1,4V.

von Stefan (Gast)


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Danke für die Antworten, ich habs verstanden. Wenn jetzt aber am 
Widerstand weniger Spannung abfällt dann fließt lt. I=U/R auch in der 
Gesamtschaltung weniger Strom ?

von huh (Gast)


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Stefan schrieb:
> Mir ist nur unklar wieso sich eine LED den
> Spannungsabfall selber einteilt.

Günter Lenz schrieb:
> Weil die LED die die Spannung bestimmt.

Super Antwort!!!
Damit bist du der Gewinner des heutigen Abends und darfst so viele 
Klaviere mit nach Hause nehmen, wie du in einer Hand tragen kannst...

-YMMD-

von Falk B. (falk)


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@ Stefan (Gast)

>Danke für die Antworten, ich habs verstanden. Wenn jetzt aber am
>Widerstand weniger Spannung abfällt dann fließt lt. I=U/R auch in der
>Gesamtschaltung weniger Strom ?

Ja. Aber da deine Speisespannung 9V ist, ist die relative Änderung 
gering.

von Günter Lenz (Gast)


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Wegen dieses Verhalten der LEDs kann man sie auch
als einfachen Parallelspannungskonstanthalter benutzen.
Das Konstanthalten ist zwar nicht besonders gut,
die Kennlinie müßte dann beim Stromeinsatz sehr, sehr
steil sein. Es gibt Beispiele in Bastelbüchern, da
wurden sie in Schaltungen zum Spannungsregeln benutzt,
quasi als ersatz fur Z-Dioden. Die Roten oder
Infraroten sind hierbei besser geeignet.

von Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Stefan schrieb:
> Wenn jetzt aber am Widerstand weniger Spannung abfällt dann fließt lt.
> I=U/R auch in der Gesamtschaltung weniger Strom ?
Richtig, ich muss mich hier offenbar selbst zitieren, mein Post ganz 
oben war offenbar zu gut versteckt,
denn Lothar M. schrieb:
>>> Und jetzt kannst du wieder den Strom durch die LED ausrechnen: der ist
>>> jetzt um ca 10% geringer...

von Elektrofan (Gast)


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> Mir ist nur unklar wieso sich eine LED den
> Spannungsabfall selber einteilt.

Andersrum geht es auch:
Man kann sehr wohl eine LED auch mit konstanter Spannung betreiben,
dann stellt sich auch ein der Kennlinie entsprechender Strom ein.
Nur ist das nicht zweckmässig ...

(In einer Billig-Solar-Gartenleuchte fand ich mal zwei LED "hart"
parallelgeschaltet, was man ja eigentlich NICHT tun sollte;
die leuchteten ca. gleichhell.)

von Der Andere (Gast)


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Elektrofan schrieb:
> Man kann sehr wohl eine LED auch mit konstanter Spannung betreiben,
> dann stellt sich auch ein der Kennlinie entsprechender Strom ein.
> Nur ist das nicht zweckmässig ...

Nur daß die Kennlinie bzgl. der Durchlassspannung nur den gemittelten 
Werten vieler Leds bei einer bestimmten Temperatur entspricht. Die 
einzelne Led kann durch Fertigungstoleranzen und andere Temperaturen von 
dieser flachen Kennlinie so stark abweichen, daß du auf einmal den 
halben oder doppelten Strom hast den du laut Kennline eigentlich haben 
willst.

Und genau aus diesem Grund macht das niemand ausser nicht lernfähigen 
Bastlern. Die werden aber nicht müde das immer und immer wieder zu 
wiederholen und damit Anfänger zu verwirren.

:-(

von Erwin D. (Gast)


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Elektrofan schrieb:
> Man kann sehr wohl eine LED auch mit konstanter Spannung betreiben,

seufz...

von batman (Gast)


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Elektrofan schrieb:
> (In einer Billig-Solar-Gartenleuchte fand ich mal zwei LED "hart"
> parallelgeschaltet, was man ja eigentlich NICHT tun sollte;
> die leuchteten ca. gleichhell.)

Oder eher gleichdunkel, die funzeln doch wohl meist nur im µA-Bereich.

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