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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LTspice - Simple grüne LED


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Autor: Dirk B. (dirk_bk)
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Hallo,

ich arbeite mich gerade mithilfe eines Lernpaketes in die Grundlagen der 
Elektronik ein. Dabei möchte ich die Schaltungen nicht nur stumpf 
nachbauen, sondern wirklich verstehen, was dort passiert. Und dazu 
gehören natürlich auch diverse Messwerte.

Ein einfacher Stromkreis: 9V-Batterie, 1-KOhm-Widerstand und eine LED. 
Welche Diode nehme ich da in LTspice? Die normale Standarddiode kann ich 
aufgrund des unterschiedlichen Spannungabfalls bei LEDs ja nicht 
verwenden, die fünf oder sechs gegebenen LEDs sagen mir als Anfänger 
nichts.

Einige Seiten im Netz verweisen darauf, dass man sich solch eine Diode 
selber stricken kann, aber zum einen fehlen mir dafür die nötigen 
Kenndaten, zum anderen muss es doch eine Vorgabe für ein übliches 
Standardbauteil geben ('LED green', 'LED red' etc).

Oder habe ich da einen Denkfehler?

Viele Grüße
Dirk

Autor: Aus der W. (Firma: oldeuropesblogs.blogspot.de) (oldeurope)
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Anbei eine asc von mir aus der Du Dir die LED kopieren kannst.

LG
old.

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Ich habe vor 15 Jahren mal zwei LEDs vermessen und die Dioden-Parameter 
angepasst. Einfach die .model Zeile entweder im Schaltplan als 
SPICE-directive ablegen oder in einen File kopieren.

Der starke Spannunganstieg bei hohen Strömen wird durch den Parameter Rs 
bestimmt. Speziell Rs=5.1 ist eventuell zu hoch für deine grüne LED.

Die grüne LED war eine kleine 3mm-Diode.
.model  LED_GREEN D(Is=8.2e-25 N=1.46 Rs=5.1 Eg=2.23)

Bei der roten LED weiß ich nicht mehr ob das ein 3mm oder eine 5mm-Diode 
war.
.model  LED_RED D(Is=2.4e-20 N=1.655 Rs=1.5 Eg=2.17)

: Bearbeitet durch User
Autor: Dirk B. (dirk_bk)
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Danke euch beiden, sehr hilfreich, damit komme ich schon mal weiter. Ich 
habe allerdings mal gerade einen Blick in die nächsten Aufgaben 
geworfen, da geht es dann um

Blink-LED
UV-LED
Dual-LED (rot und grün)
RGB-LED (rot, grün, blau)

Ich befürchte, da werde ich vor den gleichen Schwierigkeiten stehen, 
auch hierfür habe ich keine Kenndaten. Übrigens, falls es hilft, es 
handelt sich um den Conrad-Adventskalender 2009.

Autor: Helmut S. (helmuts)
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Blink-LEDs bestehen aus einem IC(Oszillator)+LED in einem Gehäuse.

Dual-LED (rot und grün)
Eine rote und eine grüne LED in einem Gehäuse.

RGB-LED (rot, grün, blau)
Eine rote, eine grüne und eine blaue LED in einem Gehäuse.

Im Anhang ein Beispiel für eine RGB-LED.
Kingbright L-154A4SURKQBDZGW LED.asc

https://www.conrad.de/de/p/kingbright-l-154a4surkqbdzgw-led-mehrfarbig-rot-blau-gruen-rund-5-mm-200-mcd-300-mcd-1300-mcd-60-20-ma-1-95-v-3-3-1050466.html

Man sieht hier an dem Beispiel, verglichen mit meinem vorherigen 
Beispiel, dass grüne und auch rote LEDs je nach Typ einen sehr 
unterschiedlichen Spannungsbedarf haben.

: Bearbeitet durch User
Autor: Lothar M. (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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Dirk B. schrieb:
> Ich befürchte, da werde ich vor den gleichen Schwierigkeiten stehen,
> auch hierfür habe ich keine Kenndaten.
Warum hast du da Probleme? Der Witz an einer Simulation ist, dass ihre 
Ergebnisse immmer nur so gut wie die zugrunde liegenden Modelle sind.

Dirk B. schrieb:
> Ein einfacher Stromkreis: 9V-Batterie, 1-KOhm-Widerstand und eine LED.
> Welche Diode nehme ich da in LTspice?
Gar keine. Du baust die Schaltung auf und misst die Werte in der realen 
Schaltung. Dann machst du die LED warm und kalt und misst jeweils 
wieder. Dann änderst du den Widerstand und beobachtest die Helligkeit. 
Eine Messung der Spannung über dem Widerstand geteilt durch den Wert 
desselben ergibt dann den Diodenstrom. Wieviel brauchst du jeweils, bis 
die Diode wahrnehmbar leuchtet?
Das sind die Fragen, die sich im echten Leben mit LEDs auftun. Nicht, ob 
die jetzt zufällig eine Uf von 1,45V oder 1,49V hat.

Ich würde da eher mal ein wenig mehr RL in die Geschichte bringen: miss 
an der realen LED und überleg dir, warum das so ist. Das bringt auf 
jeden Fall mehr, als sich an der dritten Nachkommastelle der Simulation 
aufzureiben...

: Bearbeitet durch Moderator
Autor: Wolfgang (Gast)
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Dirk B. schrieb:
> … zum anderen muss es doch eine Vorgabe für ein übliches
> Standardbauteil geben ('LED green', 'LED red' etc).
>
> Oder habe ich da einen Denkfehler?

Ja, übliche Standardbauteile gibt es nicht. Vor einigen Jahre wurden 
z.B. rote LEDs meist in anderer Technologie gefertigt und hatten andere 
Schwellspannungen. Entweder du hast ein Datenblatt oder du misst die 
betreffenden Kenndaten aus.

Gerade für das Grundlagenverständnis ist es gut, wenn man weiß, wie man 
an die Parameter messtechnisch ran kommt.

Autor: Dirk B. (dirk_bk)
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Schade, ich dachte, das wäre einfacher. Dann bleibt mir mir bei den 
Blink-, Dual-, RGB-, und UV-LEDs wohl nichts anders übrig, als mich 
durchs Conrad-Sortiment zu wühlen und zu hoffen, dass ich irgendwann die 
richtige finde, bzw. die Werte selbst auszumessen.

Lothar M. schrieb:
> Ich würde da eher mal ein wenig mehr RL in die Geschichte bringen: miss
> an der realen LED und überleg dir, warum das so ist. Das bringt auf
> jeden Fall mehr, als sich an der dritten Nachkommastelle der Simulation
> aufzureiben...

Selbstverständlich habe ich die Schaltung bereits im RL aufgebaut und 
gemessen. Die Werte passten auch (7 mA, 7V am Widerstand, 2V an der 
Diode). So weit, so logisch. Bei den nachfolgenden Aufgaben passte es 
allerdings nicht mehr. Die gemessenen Werte und meine Berechnungen 
stimmten nicht überein. Deswegen mein Gedanke, auf dem Steckbrett sowie 
in LTspice parallel mit dem kleinen 1x1 anzufangen, um mich dann 
hochzuarbeiten. LTspice gibt mir die richtigen Werte und hilft mir bei 
der Fehlersuche.

Autor: J. T. (chaoskind)
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Dirk B. schrieb:
> LTspice gibt mir die richtigen Werte und hilft mir bei der Fehlersuche.

Das hängt ja davon ab, wie schon erwähnt wurde, wie gut dein Modell ist. 
Im Zweifel würd ich eher sagen, das RL gibt dir die richtigen Werte...

Autor: Huh? (Gast)
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J. T. schrieb:
> RL gibt dir die richtigen Werte...

In welcher Größenordnung ist der Lastwiderstand RL zu erwarten?

Autor: J. T. (chaoskind)
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Huh? schrieb:
> In welcher Größenordnung ist der Lastwiderstand RL zu erwarten?

:D

Das hängt vom Lebensalter ab und davon, ob du in der Resistance warst.

Autor: Huh? (Gast)
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J. T. schrieb:
> Huh? schrieb:
>> In welcher Größenordnung ist der Lastwiderstand RL zu erwarten?
>
> :D
>
> Das hängt vom Lebensalter ab und davon, ob du in der Resistance warst.

:-D

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