(auf dem Bild ist eine Stromquelle eingetragen, es muss eine 5V
Spannungsquelle sein und der Widerstandswert ist 20 kOhm)
Hi, ich lese hier schon seit ein paar Tagen über LEDs und wollte jetzt
mein erstes, bescheidenes Projekt in die Tat umsetzen.
Den Nachbau einer Wii Sensorbar (6 IR Leds + 1 blaue für Statusanzeige)
Ich hatte vor, 3 Parallelschaltungen mit jeweils drei LEDs in Reihe zu
schalten + 1 blaue LED
Für die blaue LED nehme ich um die Helligkeit zu verringern einen
Vorwiderstand von 20 kOhm.
Beim Vorwiderstand der IR Leds komme ich nicht weiter.
Ich habe diese hier gekauft, weil sie bereits getöntes Glas haben:
https://www.ebay.de/itm/20-OSRAM-SFH-4512-Infrared-Infrarot-IR-LED-5-mm-950-nm-high-efficient-GaAs-BRIEF/202759341413?ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT&_trksid=p2057872.m2749.l2649
Da ich aus den Angaben nicht 100% schlau wurde, habe ich einfach
folgendes gerechnet:
1.2*3 Volt bei 100 mA. Ich habe 39 Ohm berechnet. Also habe ich erst 47
genommen und dann interessehalber 10 Ohm. Folgende Werte lese ich vom
Multimeter ab. Strom habe ich in Reihe gemessen, Spannung parallel.
1
OHM/#Leds 1 2 3
2
3
10 300 200 81 Strom mA
4
1.47 1.4 1.3 Spannung V
5
6
47 74 49 27 Strom mA
7
1.29 1.25 1.2 Spannung V
Wieso ist der Strom bei nur 1 größer?
Auf der Webseite steht 100 mA - ich folgere daraus, dass ich in der
Reihenschaltung für 3 IR LEDs einen Widerstand von 10 Ohm nehme, weil
ich da an die 100 mA am nächsten komme. Ist das eine dumme Überlegung,
oder vermute ich richtig?
Vielen Dank für eure Hilfe
[Mod: Formatierung angepasst]
Phillip L. schrieb:> Da ich aus den Angaben nicht 100% schlau wurde, habe ich einfach> folgendes gerechnet:> 1.2*3 Volt bei 100 mA. Ich habe 39 Ohm berechnet.
Der Vorwiderstandsrechner
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/1109111.htm
bekommt etwas anderes raus.
Eingaben
LED-Durchlassspannung*: 3.6 V (wg. 3 x 1.2 V)
spätere Betriebsspannung: 5.0 V
Betriebsstrom: 100 mA
Dann:
zu vernichtende Spannung: 1.4 V
Vorwiderstand: 14 Ω
nächster Wert: 15 Ω
Strom dann: 93.3 mA
Verlustleistung: 130.62 mW
Achtung:
Diese Online-Rechner möchten Punkt als Dezimalkomma.
Ok, danke dir. Ich habe zwar den gleichen Onlinerechner benutzt, aber
ich habe eingegenen 5-1.2*3, also 1.4. Da lag mein Fehler.
Außerdem habe ich 1.2 benutzt weil das der Wert ist der erscheint wenn
man auf IR klickt. Laut dem Datenblatt der IR Led steht:
low forward voltage: 1.3 V (≤1.5) V at 100 mA / 1.9 V (≤2.5 V) at 1 A
Aber dann bin ich mit den 10 Ohm ja gar nicht soo verkehrt. Ich habe nur
10 und dann 47 Ohm zur Verfügung.
Aber nochmal zu meinem anderen Punkt, wieso ist der Gesamtstrom bei nur
1 LED größer, als wenn ich drei in Reihe schalte?
Phillip L. schrieb:> Aber nochmal zu meinem anderen Punkt, wieso ist der Gesamtstrom bei nur> 1 LED größer, als wenn ich drei in Reihe schalte?
Wenn Du nochmals den LED-Vorwiderstandsrechner bemühst, wirst Du sehen,
dass Du für eine, zwei oder drei LEDs für denselben Strom und gleiche
Betriebsspannung jeweils drei verschiedene Vorwiderstände nehmen musst.
Warum wohl? Betrachte einfach jede LED als weiteren zusätzlichen
Reihenwiderstand - auch wenn das physikalisch nicht ganz so korrekt ist.
Phillip L. schrieb:> nochmal zu meinem anderen Punkt, wieso ist der Gesamtstrom bei nur> 1 LED größer, als wenn ich drei in Reihe schalte?
Ich weiß nicht, ob ich die Frage richtig verstehe. Denn eigentlich ist
das trivial. Mehr LED = mehr Spannung, die an den LED abfällt = weniger
Spannung, die am Vorwiderstand abfallen kann = geringerer Strom.
Speziell bei der Wii ist zu beachten, daß das kein reiner
Spannungsausgang ist, sondern daß da intern noch ein Vorwiderstand
verbaut ist (vermutlich um bei einem Kurzschluß den Strom zu begrenzen).
Ich hatte das mal nachgemessen, als ich meiner Wii zwei weiter
voneinander entfernte IR-Positionslichter spendiert habe. Weil ich kein
weiteres Netzteil oder gar Batterien wollte, habe ich eine billige
Sensorbar auf ebay gekauft (um an das Kabel mit dem Spezialstecker zu
kommen) und das dann mit ein paar IR-LED aus der Bastelkiste verdrahtet.
So läuft das direkt an der Wii. Details könnte ich bei Bedarf
nachschauen. Ist halt lange her.
Axel S. schrieb:> Phillip L. schrieb:>> nochmal zu meinem anderen Punkt, wieso ist der Gesamtstrom bei nur>> 1 LED größer, als wenn ich drei in Reihe schalte?>> Ich weiß nicht, ob ich die Frage richtig verstehe. Denn eigentlich ist> das trivial. Mehr LED = mehr Spannung, die an den LED abfällt = weniger> Spannung, die am Vorwiderstand abfallen kann = geringerer Strom.
Trivial für dich :) Oben steht ja die Tabelle, die ich durch Messen mit
dem Multimeter erstellt habe. Also bei einer LED messe ich 300 mA. Bei
drei LEDs messe ich 81 mA. Für mich heißt das, es fließt mehr Strom bei
nur einer LED. Intuitiv dachte ich, mehr LEDs müsste heißen größere Zahl
auf dem Multimeter.
> Speziell bei der Wii ist zu beachten, daß das kein reiner> Spannungsausgang ist, sondern daß da intern noch ein Vorwiderstand> verbaut ist (vermutlich um bei einem Kurzschluß den Strom zu begrenzen).
Ich nutze ja einen Emulator und die Sensordaten sind ja in der Wii
Fernbedienung, ich betreibe die IR Leds mit 5V aus dem USB Ausgang des
TVs
Ich habe jeweils eine dann zwei und schließlich drei LEDs in Reihe
geschaltet. Einmal mit 10 ohm, einmal mit 47 Ohm. Dann habe ich Spannung
und Strom gemessen. Ich wollte einfach wissen, wie viel Strom jeweils
fließt.
Meine Frage ist, wieso ich vom Multimeter einen größeren Wert bei einer
Led ablese als bei drei leds. Dachte das wäre genau anders herum. Man
braucht doch auch für Led streifen größere Amperewerte für mehr LEDs.
Natürlich ist das wahrscheinlich eine dumme Frage für Ingenieure, aber
ich kapiers irgendwie nicht...
Dass du die IR-LEDs an der Grenze des zulässigen Stroms für 25°C
Umgebungstemperatur betreiben willst, ist dir bewusst? Ebenso ist dir
bewusst, dass der Vorwiderstand bei drei in Reihe geschalteten LEDs und
realen Exemplar-, Spannungs- und Temperaturvariationen eine extrem
schlechte Stabilisierung des Stroms bewirkt?
Und diese Warnung aus dem Datenblatt hast du gelesen, verstanden und mit
den Betriebsparametern deiner Schaltung verifiziert?
"Je nach Betriebsart emittieren diese Bauteile
hochkonzentrierte, nicht sichtbare
Infrarot-Strahlung, die gefährlich für das
menschliche Auge sein kann. Produkte, die diese
Bauteile enthalten, müssen gemäß den
Sicherheitsrichtlinien der IEC-Normen 60825-1 und
62471 behandelt werden."
Vermutlich nicht. Deshalb ein grundsätzlicher Hinweis: beim Hantieren
nicht direkt in die eingeschalteten LEDs blicken, auf keinen Fall direkt
an die Augen führen oder z. B. eine Lupe verwenden, Mindestabstand 20
bis 30 cm zum Auge einhalten. Ohne Gewähr dafür, dass dies in deinem
Fall für einen augensicheren Betrieb genügt, nur als generelle
Vorsichtsmaßnahme!
Phillip L. schrieb:> Aber nochmal zu meinem anderen Punkt, wieso ist der Gesamtstrom bei nur> 1 LED größer, als wenn ich drei in Reihe schalte?
Ich würde mal sagen:
Weniger WII spielen und dafür wenigstens den Mathe und Physik Stoff bis
Klasse 9 lernen.
Kopfschüttel
wo ist dein Problem
1 Led
5V - 1,47V = 3,53V am Widerstand
3,53V / 10R = 0,353A rechnerisch bei 1 Diode
2 Leds (reihe)
5V - 2*1,4v = 2,2V am Widerstand
2,2V / 10R = 0,22A
3 Leds (reihe)
5V - 3*1,3V = 1,1V am Widerstand
1,1V / 10R = 0,11A
wenn du jetzt etwas vom internen Widerstand erzählst, dann musst du auch
die aktuelle Spannung am Ausgang nehmen und nicht nur mit 5V rechene,
aber da kommen die Ergebnisse doch hin
Phillip L. schrieb:> Meine Frage ist
kannst du den Ri der Quelle bestimmen?
Ist deine Quelle eine Strom oder Spannungsquelle?
Hast du dir das Ersatzschaltbild incl. Quelle aufgemalt?
Male dein Schaltbild neu als geschlossenen Stromkreis!
Ein Glück ist heute Freitag.
Joachim B. schrieb:> Phillip L. schrieb:>> Meine Frage ist>> kannst du den Ri der Quelle bestimmen?> Ist deine Quelle eine Strom oder Spannungsquelle?> Hast du dir das Ersatzschaltbild incl. Quelle aufgemalt?>> Male dein Schaltbild neu als geschlossenen Stromkreis!>> Ein Glück ist heute Freitag.
lieber TO ich sehe deine R aber nicht den Ri der Quelle und meine Fragen
sind auch nicht beantwortet.
Joachim B. schrieb:> kannst du den Ri der Quelle bestimmen?> Ist deine Quelle eine Strom oder Spannungsquelle?> Hast du dir das Ersatzschaltbild incl. Quelle aufgemalt?
Phillip L. schrieb:> Joachim B. schrieb:>> Phillip L. schrieb:>>> Meine Frage ist
Und meine Frage ist: sind das in deinem PNG jetzt errechnete Ströme
(also Phantasie, da die Randbedingungen in der Praxis nicht erfüllt
sind) oder gemessene Ströme (also LEDs kaputt, weil hoffnungslos
überlastet)?
Man kann den Quellwiderstand Ri nicht mit einem Ohmmeter messen, sondern
nur indirekt bestimmen
Das steht bei Wikipedia. Da bin ich also schon mal raus. Und so
kompliziert ist die Frage doch gar nicht??
Ich will immer noch einfach nur wissen, wieso drei LEDs weniger Strom
verbrauchen als eine. Für mich ist 370 mA mehr als 134 mA. Irgendwo hab
ich da einen Denkknoten.
Wenn ich das alles zusammenrechne komme ich bei einer LED auf eine
größere Zahl als bei drei Stück.
Irgend ein Grundlagenkonzept fehlt mir hier und ich komm nicht drauf,
welches.
Oder jetzt hab ich es. Wenn ich die LEDs in parallele Gruppen schalte,
mit jeweils drei in Reihe und einem Vorwiderstand, dann brauch ich pro
LED 134 mA. Macht ca 390 Pro Gruppe und für zwei Gruppen dann 780 mA.
Hätte ich drei Gruppen müsste die Quelle 1.2 A liefern.
So muss es wohl sein
Phillip L. schrieb:> Irgend ein Grundlagenkonzept fehlt mir hier und ich komm nicht drauf,> welches.
alles zu berücksichtigen!
Phillip L. schrieb:> Man kann den Quellwiderstand Ri nicht mit einem Ohmmeter messen, sondern> nur indirekt bestimmen>> Das steht bei Wikipedia. Da bin ich also schon mal raus.
dabei ist das so simpel
Leerlaufspannung messen
Definierte Last anklemmen und noch mal messen!
Bei einer Spannungsquelle mit Ri ist das delta eine Gerade und dU/dI der
Ri.
An Stromquelle glaube ich da nicht, aber an Schutzwiderstand in der
Quelle.
Phillip L. schrieb:> Ich will immer noch einfach nur wissen, wieso drei LEDs weniger Strom> verbrauchen als eine. Für mich ist 370 mA mehr als 134 mA. Irgendwo hab> ich da einen Denkknoten.
Du schaltet deine LEDs in Serie. Dann addieren sich die Spannungen und
nicht die Ströme. Je größer die Summenspannung, um so weniger bleibt für
den Vorwiderstand.
Dieter R. schrieb:> Phillip L. schrieb:>> Joachim B. schrieb:>>> Phillip L. schrieb:>>>> Meine Frage ist>> Und meine Frage ist: sind das in deinem PNG jetzt errechnete Ströme> (also Phantasie, da die Randbedingungen in der Praxis nicht erfüllt> sind) oder gemessene Ströme (also LEDs kaputt, weil hoffnungslos> überlastet)?
Die halten 1A aus. Die Werte hat das Programm errechnet, ich habe die
Bauteildaten eingegeben. Gemessen Werte stehen in meinem ersten Post in
der Tabelle.
_
Ich habe die Ampere meines LED streifen "WS2812B" gemessen. Alle weiß:
Schalte ich 30 ein, lese ich vom Multimeter 0.8 A, schalte ich 60 ein,
lese ich 1.5 A, schalte ich 300 ein, lese ich 4.2 A.
Und deswegen dachte ich ganz einfach, dass ich mit 3 meiner IR LEDs mehr
ablesen müsste als wenn ich nur eine betreibe. Ich verändere doch den
Vorwiderstand nicht.
Ich glaube wir (oder ich :=) krieg das heute nicht mehr hin.
Phillip L. schrieb:>> Und deswegen dachte ich ganz einfach, dass ich mit 3 meiner IR LEDs mehr> ablesen müsste als wenn ich nur eine betreibe. Ich verändere doch den> Vorwiderstand nicht.> Ich glaube wir (oder ich :=) krieg das heute nicht mehr hin.
Ich denke schon. Grundlagenversuch:
2 Stück Glühlampen 12V in REIHE an 12V:
Jede Glühlampe erhält nur 6V, der Strom ist halbiert
2 Stück Glühlampen 12V PARALLEL an 12V:
Jede Glühlampe erhält 12V, der Strom ist verdoppelt
Wolfgang schrieb:> Phillip L. schrieb:>> Ich glaube wir (oder ich :=) krieg das heute nicht mehr hin.>> Deine WS2812 sind parallel geschaltet, nicht in Serie.
ja, das hatte ich ja gesagt. in dem Beitrag, in dem ich schrieb, jetzt
hab ich's. :)
von Phillip L. schrieb:
>Und deswegen dachte ich ganz einfach, dass ich mit 3 meiner IR LEDs mehr>ablesen müsste als wenn ich nur eine betreibe. Ich verändere doch den>Vorwiderstand nicht.
Aber die Spannung über den Vorwiderstand veränderst du, die wird
kleiner, messe die mal. Du hast das Ohmsche Gesetz noch nicht
verstanden. R = U / I
Weniger Spannung an einem Widerstand bedeutet das dann
weniger Strom durch den Widerstand fließt. Wenn man bei
einer Reihenschaltung alle Teilspannungen addiert ergibt
das die Gesamtspannung die diese Schaltung speist.
Bernd K. schrieb:> 2 Stück Glühlampen 12V in REIHE an 12V:> Jede Glühlampe erhält nur 6V, der Strom ist halbiert
Das glaub ich nicht. Glühlampen sind keine ohmschen Widerstände.
Wolfgang schrieb:> Bernd K. schrieb:>> 2 Stück Glühlampen 12V in REIHE an 12V:>> Jede Glühlampe erhält nur 6V, der Strom ist halbiert>> Das glaub ich nicht. Glühlampen sind keine ohmschen Widerstände.
Oha. Wir haben Freitag.
Lese es morgen nochmal und glaube es dann.
Bernd K. schrieb:> Ich denke schon. Grundlagenversuch:>> 2 Stück Glühlampen 12V in REIHE an 12V:> Jede Glühlampe erhält nur 6V, der Strom ist halbiert
NEIN
>> 2 Stück Glühlampen 12V PARALLEL an 12V:> Jede Glühlampe erhält 12V, der Strom ist verdoppelt
JA
Das ist kein Grundlagenversuch, sondern falsch. Genauso wie 5 IR-LEDs in
Reihe an 5 V Strom Null ergeben, eine LED allein aber Pitsch sagt.
Du meinst etwas anderes, nämlich Ohmsches Gesetz, Widerstände (konstante
WIDERSTÄNDE, weder Glühlampen noch LEDs, beide sind nichtlinear) usw.
Ich habe den starken Eindruck, solche Erklärungen nützen dem TE nicht
viel. Dann weiß er gerade mal ein bisschen, aber begriffen hat er wieder
nichts. Wir wollen ja alle gerne hilfreich sein, aber helfen würde nicht
eine einzelne Erklärung, sondern nur ein guter Grundlagenkurs, sinnvoll
vielleicht ein Einführungsbuch. Ich kenne da aber nichts.
Bernd K. schrieb:> Oha. Wir haben Freitag.> Lese es morgen nochmal und glaube es dann.
Und du nutze die Zeit und guck dir an, wie der Widerstand einer
Glühbirne von der Temperatur und damit der aktuellen Verlustleistung
abhängt.
Wolfgang schrieb:
>Das glaub ich nicht. Glühlampen sind keine ohmschen Widerstände.
Jedenfalls wird der Strom kleiner, im Gegensatz zu Phillip L.
der annimmt, daß der Strom dann größer wird.
In der Tat unterscheidet sich der Kaltwiderstand einer Glühlampe stark
vom Warmwiderstand.
Ist der Glühfaden heiss, unterscheidet sich der Widerstand einer
Glühlampe mit Nennstrom kaum von einer mit halbem Nennstrom.
Ja, ich hätte besser Widerstände nehmen sollten, damit die Korinthenk...
keine Chance haben. Nur: Bei Widerständen ist die 'halbe' Leistung für
einen Lernenden visuell nicht so leicht darstellbar wie bei Glühlampen.
Und es ging mir darum, dem TO anhand eines einfachen Beispiels das
Verhalten bei Reihenschaltung vs Parallelschaltung zu zeigen.
Günter Lenz schrieb:> Wolfgang schrieb:>>Das glaub ich nicht. Glühlampen sind keine ohmschen Widerstände.>> Jedenfalls wird der Strom kleiner, im Gegensatz zu Phillip L.> der annimmt, daß der Strom dann größer wird.
Nu hör aber auf :) Ich nehm gar nichts an.
http://www.led-treiber.de/assets/images/LED-Kennlinie.gif das sieht mir
nach Hyperbel aus, und erklärt die geringen Unterschiede in der
Helligkeit bei Spannungsveränderung.
Grundlagen ergeben sich beim machen. Solange ich nicht an 230 Volt
herumspiele, reicht mir das was ich während des Bastelns lerne. Da seid
ihr sicher andere Meinung, aber da ich das nicht beruflich mache, passt
das schon so:)
Hätte ich bei ebay auch für vier Euro kaufen können, aber ich fand das
auch ganz lustig heute.
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