Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Richtigen Vorwiderstand für SMD LEDs auswählen


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von Andreas H. (andreas1806)


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Hallo zusammen,
ich möchte 4 Stk.  603er SMD LEDs mit Vorwiderständen ausstatten, damit 
diese in etwa gleich hell leuchten. Aus Versuchen habe ich folgendes 
Ergebnis:

Grüne LED (IF = 20mA, 2,8V) --> passt hier ein 30kOhm Widerstand???
Orange LED (IF = 20mA, 1,9V) --> passt hier ein 1,8kOhm Widerstand???
Rote LED (IF = 20mA, 1,9V) --> passt hier ein 4,7kOhm Widerstand???
Weiße LED (IF = 20mA, 2,9V) --> passt hier ein 1,8kOhm Widerstand???

In der Praxis leuchten un alle LEDs in etwa gleich hell. Kann man dies 
irgenwie rechnerisch nachrechnen, ob das so passt auf Dauer?

Liebe Grüße und vielen Dank!

Andreas

von Sen P. (senpai)


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Was sagen denn die Datenblätter der Leds?

Wie hoch ist die Versorgungsspannung und wie kommst du auf deine 
Widerstandswerte?

von Andreas B. (bitverdreher)


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Du vergaßest, die Betriebspannung zu erwähnen.
Und nein, das kann man nicht so ausrechnen, weil das menschliche Auge 
für die Farben unterschiedliche Empfindlichkeiten besitzt und außerdem 
die Leds auch unterschiedliche Wirkungsgrade haben.
Das Ausprobieren ist in diesem Fall schon richtig. 30% Unterschied im 
Strom wirst Du vermutlich nicht unterscheiden  können.

von Cyblord -. (cyblord)


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Andreas H. schrieb:
> diese in etwa gleich hell leuchten

Das kannst du mit ausrechnen vergessen. Allein grün und rot wird derart 
anders vom Auge wahrgenommen, da hilft nur angucken.

von Andreas H. (andreas1806)


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Hallo zusammen und besten Dank für die rasche Antwort.
Ich habe 15V Ausgangsspannung.

von Wolfgang (Gast)


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Andreas H. schrieb:
> Orange LED (IF = 20mA, 1,9V) --> passt hier ein 1,8kOhm Widerstand???
> Rote LED (IF = 20mA, 1,9V) --> passt hier ein 4,7kOhm Widerstand???

Warum sollten bei gleichem Strom und gleicher Spannung die Widerstände 
so verschieden sein?
Oder was soll die Angabe "20mA" bedeuten?

von Andreas B. (bitverdreher)


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Wolfgang schrieb:
> Warum sollten bei gleichem Strom und gleicher Spannung die Widerstände
> so verschieden sein?

Damit es genauso hell aussieht. (Der Strom ist nicht gleich)

> Oder was soll die Angabe "20mA" bedeuten?

Das ist der max Strom der LED. Der TO läßt max 10mA zu, was auch schon 
einem Scheinwerfer gleicht.

: Bearbeitet durch User
von Andreas H. (andreas1806)


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@ Andreas B und Wolfgang: genau... es sind zwar gleiche Werte bei den 
LEDs, aber um mit dem Auge eine gleiche Helligkeit wahrnehmen zu können 
muss ich unterschiedliche Widerstände nehmen.

@ alle: kann ich diese LEDs mit diesen Widerständen dauerhaft betreiben? 
Bis jetzt ging alles gut... möchte nur nicht, dass die nach z.B. einem 
Jahr alle verschlissen sind.

von Wolfgang (Gast)


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Andreas B. schrieb:
> Das ist der max Strom der LED. Der TO läßt max 10mA zu, was auch schon
> einem Scheinwerfer gleicht.

Das beantwortet nicht die Frage, warum bei gleicher Vf und gleichem 
Strom die Widerstände so verschieden sein sollen.

Mit "max 10mA" lässt sich ein Widerstand nur schwer berechnen, es sei 
denn, man ist mit der Angabe "min x.x kΩ" zufrieden.

von Andreas B. (bitverdreher)


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Wolfgang schrieb:
> Das beantwortet nicht die Frage, warum bei gleicher Vf und gleichem
> Strom die Widerstände so verschieden sein sollen.

Nochmal: Der Strom ist NICHT gleich. IF ist 20mA. Der max Strom den der 
TO verwendet ist knapp unter 10mA.

von Andreas H. (andreas1806)


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Darf ich meine Frage nochmal neu formulieren?


Welche Widerstände sind für die oben genannten LEDs die geeignetsten? 
(kann sowas berechnet werden?)

Andreas

von MaWin (Gast)


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Andreas H. schrieb:
> Kann man dies irgenwie rechnerisch nachrechnen

Nein.

Auch bei gleichem Strom erscheinen verschiedenfarbige LEDs nicht 
unbedingt gleich hell, es hängt von der (individuellen) 
Augenfarbempfindlichkeitab, dem Bündelungswinkel der LED-Linse und der 
Umwandlungseffizienz des Kristalls (die durchaus beim gleichen Modell 
bis 1:4 betragen kann).

Der Helligkeitseindruck kann also, selbst wenn man ihn jetzt per 
Widerstandsauswahl genau gleich eingestellt hat, schon von der Seite 
betrachtet ganz anders sein und abends (Dämmerungssehen) wieder verkehrt 
sein.

Und wenn das nun im Sommer und im Winter betrachtet wird, kann es wieder 
anders sein, denn die Flusspannnug der LEDs ist temperaturabhängig und 
der -koeffizient nicht gleich.

Auch ein Ausmessen mit einem Belchtungsmesser oder zumindest einer 
Photodiode reicht nicht, denn der kennt sein individuelles 
Farbempfindlichekit nicht sondern bildet nur ein Standardmass ab (bzw. 
du musst es nach Datenblatt rechnen).

Mit Ausrechnen und allen Datenblattwerten kommt also nur ein grobes 
Ergebnis, so 1:4, bei raus, und dessen Abweichnug kann man erkennen.

von Andreas B. (bitverdreher)


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Geeignet ist alles was unter IF, hier also 20mA, bleibt.
Mir wäre das zu hell. Wenn ich in SMD Leds mit 2mA direkt reingucke, 
dann sehe ich schon 5min lang schwarze Punkte.

von Andreas H. (andreas1806)


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Besten Dank für deinen Input!

D.h. ich muss dies mit folgender Formel berechnen:

U (Volt) / R (Ohm) < I (Ampere)


15 Volt / 1800 Ohm = 0,008333 Ampere --> ist kleiner als 20mA also OK!

15 Volt / 4700 Ohm = 0,00319 Ampere --> ist kleiner als 20mA also OK!

15 Volt / 30000 Ohm = 0,0005 Ampere --> ist kleiner als 20mA also OK!

von Andreas B. (bitverdreher)


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Wenn Du jetzt noch die Durchlaßspannung der jeweiligen Diode von der 
Betriebspannung abziehst, stimmt das.

von Nichtwunderer (Gast)


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Andreas H. schrieb:
> Darf ich meine Frage nochmal neu formulieren?

Das muss eigentlich ein Freitags-Thread sein (mit all
seinen unausgesprochenen Attributen ....)

von Cyblord -. (cyblord)


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Mein Gott, das ist eine Geburt um eine blöde LED zum leuchte zu bringen.

Der Strom sollte so niedrig wie möglich sein. Also so dass die von dir 
gewünschte Leuchtstärke gerade erreicht wird. Es ist heute nicht mehr 
nötig zweistellige mA Werte für den Strom zu nehmen. Ich habe hier SMD 
LEDs die brennen einem bei 500µA die Netzhaut weg.

von Andreas B. (bitverdreher)


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Cyblord -. schrieb:
> Mein Gott, das ist eine Geburt um eine blöde LED zum leuchte zu bringen.

Es sind 4 Leds. ;-)
Die leuchten ja schon. Der TO will halt verstehen was er da macht.

von Cyblord -. (cyblord)


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Andreas B. schrieb:
> Cyblord -. schrieb:
>> Mein Gott, das ist eine Geburt um eine blöde LED zum leuchte zu bringen.
>
> Es sind 4 Leds. ;-)
> Die leuchten ja schon. Der TO will halt verstehen was er da macht.

Das kann man überall nachlesen, niemand muss dazu das Forum nerven.

von Ach Du grüne Neune (Gast)


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Damit alle LED's möglichst gleich hell sind und lange halten sollen, 
würde ich die schwächste LED mit max. 5mA betreiben und alle anderen 
LED's, die heller sind, mit entsprechend weniger Strom. Also unter 5mA.

von Andreas B. (bitverdreher)


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Ach Du grüne Neune schrieb:
> Also unter 5mA.

Oh, je. Jetzt haben wir schon:
ca. 8mA des TO
max 2mA von mir
200uA von Cyclord
5mA von Dir

Noch weitere Vorschläge?

von Cyblord -. (cyblord)


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Andreas B. schrieb:
> Ach Du grüne Neune schrieb:
>> Also unter 5mA.
>
> Oh, je. Jetzt haben wir schon:
> ca. 8mA des TO
> max 2mA von mir
> 200uA von Cyclord
> 5mA von Dir
>
> Noch weitere Vorschläge?

Ich habe dem TE NICHT 200µA vorgeschlagen. Ich habe nur darauf 
hingewiesen dass es LEDs gibt die sehr wenig Strom brauchen.
Mein Vorschlag hingegen war dass er die Helligkeit ausprobiert, mit den 
von ihm gewünschten LEDs.

von Andreas B. (bitverdreher)


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Cyblord -. schrieb:
> Mein Vorschlag hingegen war dass er die Helligkeit ausprobiert, mit den
> von ihm gewünschten LEDs.

Hat er ja schon im 1. Beitrag. Deine 200uA nannte ich auch nur, weil Dir 
500uA schon in die Netzhaut brennen.

von Cyblord -. (cyblord)


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Andreas B. schrieb:
> Cyblord -. schrieb:
>> Mein Vorschlag hingegen war dass er die Helligkeit ausprobiert, mit den
>> von ihm gewünschten LEDs.
>
> Hat er ja schon im 1. Beitrag.

Und deshalb verstehe ich auch die Diskussion nicht.

> Deine 200uA nannte ich auch nur, weil Dir
> 500uA schon in die Netzhaut brennen.

In der Tat betreiben wir diese bei 200-300 µA.

von Andreas B. (bitverdreher)


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Cyblord -. schrieb:
> Und deshalb verstehe ich auch die Diskussion nicht.

Ich auch nicht. Daher meine Aufzählung. ;-)

von Andreas H. (andreas1806)


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Ok! Vielen Dank für eure Inputs! Ich bin zumindest etwas schlauer 
geworden!
Sorry an jene, die ich genervt habe.
Ich denke mit meinen Widerständen bin ich ja weit weg von der max. 
Stromstärke und ich denke es sollte so passen.

Ich wünsche euch noch ein schönes WE!
.... und jetzt alle schnell ins Freibad!
LG Andreas

von Harald W. (wilhelms)


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Andreas B. schrieb:
> Cyblord -. schrieb:
>> Mein Gott, das ist eine Geburt um eine blöde LED zum leuchte zu bringen.
>
> Es sind 4 Leds. ;-)

Vierlinge?

von Thomas S. (tom_63)


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Wieso kommt man auf 15V?

24V, 12V, 5V, 3,3V.... das sind normalerweise die zu Verfügung stehenden 
'Norm'-Spannungen.

Geht man von Ub 15V aus, und einer Led-Spg von z.B. 2,8V aus, dann:
15V-2,8V = 12,2V.

R=U/I   - 12,2V / 12mA =  1017 Ohm. Ergo ... Entweder 1,0 KOhm, oder 1,2 
KOhm.

Issss dasss so schwer?

von GeraldB (Gast)


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Andreas H. schrieb:
> ich möchte 4 Stk.  603er SMD LEDs mit Vorwiderständen ausstatten, damit
> diese in etwa gleich hell leuchten. Aus Versuchen habe ich folgendes
> Ergebnis:
>
> Grüne LED (IF = 20mA, 2,8V) --> passt hier ein 30kOhm Widerstand???
> Orange LED (IF = 20mA, 1,9V) --> passt hier ein 1,8kOhm Widerstand???
> Rote LED (IF = 20mA, 1,9V) --> passt hier ein 4,7kOhm Widerstand???
> Weiße LED (IF = 20mA, 2,9V) --> passt hier ein 1,8kOhm Widerstand???
>
> In der Praxis leuchten un alle LEDs in etwa gleich hell. Kann man dies
> irgenwie rechnerisch nachrechnen, ob das so passt auf Dauer?

Hallo,

was du vor hast kann man nicht berechnen, sondern nur ausprobieren.
Das Problem ist, daß das menschliche Auge für verschiedene Farben 
unterschiedlich empfindlich ist. Die größte Empfindlichkeit ist bei 
grünem Licht.

https://de.wikipedia.org/wiki/V-Lambda-Kurve

von HildeK (Gast)


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Thomas S. schrieb:
> Wieso kommt man auf 15V?
Wieso nicht? Das ist eben eine nicht zu hinterfragenden Entscheidung des 
TO.
Zum Beispiel werden viele OPAs mit ±15V versorgt, dann macht man doch 
nicht extra 5V draus, um eine LED zu versorgen.

> 24V, 12V, 5V, 3,3V.... das sind normalerweise die zu Verfügung stehenden
> 'Norm'-Spannungen.
Ich kenne keine 'Norm'-Spannungen, aller höchstens häufig verwendete 
Spannungen.
Dann kommen aber auch weitere hinzu: n*1.5V (AA oder AAA), 3.6V (LiPo), 
4.5V, (Flachbatterie), 6V, 9V (Blockbatterie), 48V und 60V 
(Amtsbatterie) u.v.m. ...

von Erwin D. (Gast)


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Thomas S. schrieb:
> Issss dasss so schwer?

Deine "s"-Taste prellt...

von Harald W. (wilhelms)


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Thomas S. schrieb:

> Wieso kommt man auf 15V?

+-15V war über viele Jahre hinweg die Standard-Versorgungsspannung
für Operationsverstärker.

von georg (Gast)


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Selbst wenn man alles andere ausser acht lässt sind die Toleranzen für 
einen bestimmten LED-Typ so gross dass man nicht nur theoretisch 
berechnete Widerstände verwenden kann. Das geht nur wenn man nach 
Lichtausbeute selektierte LEDs kauft. Bei den üblichen 
Bastler-Versandhändlern oder bei ebay bekommt man aber meistens nicht 
mal überhaupt technische Daten. Da geht nur Ausprobieren.

Georg

von Thomas S. (tom_63)


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Ich meinte ja in meinem Beitrag ja auch nur mal das Grundsätzliche.
+/- 15V für Op's oder eben analog ist hier meist  der Fall. Aber bei 
Digitaltechnik sinds eben 3,3 oder 5V, ect. Und daran sollte man sich 
schon so orientieren. Klar, man kann auch 28V, oder 34 V nehmen, oder, 
oder. Alles kein Problem.

Aber am Ende heißt die Gleichung wieder:
R= (Ub-Uled) / I-Fluss(Led)

Oder sehe ich da was falsch?

von HildeK (Gast)


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Thomas S. schrieb:
> Aber am Ende heißt die Gleichung wieder:
> R= (Ub-Uled) / I-Fluss(Led)
>
> Oder sehe ich da was falsch?

Nein, das ist völlig korrekt.
Nur das hatte ein Fragezeichen ausgelöst: "Wieso kommt man auf 15V?"

von Wolfgang (Gast)


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Cyblord -. schrieb:
> Ich habe hier SMD LEDs die brennen einem bei 500µA die Netzhaut weg.

Sag bescheid, wenn du LEDs kennst, deren Wirkungsgrad wesentlich über 
100% liegt. Soetwas suche ich auch noch.

von Andreas H. (andreas1806)


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Hallo nochmal an alle,
Danke nochmals für Eure Unterstützung. Die Spannungsquelle ist ein stink 
normaler Modellbahntrafo mit 2 Ausgängen zu je 15V! :-)

Schönes WE,
Andreas

von Harald W. (wilhelms)


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Andreas H. schrieb:

> Die Spannungsquelle ist ein stink
> normaler Modellbahntrafo mit 2 Ausgängen zu je 15V! :-)

DC oder AC?

von Thomas S. (tom_63)


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Harald W. schrieb:
> DC oder AC?
Warscheinlich gemischt.

von PUUPS (Gast)


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Andreas H. schrieb:
> Hallo zusammen,
> ich möchte 4 Stk.  603er SMD LEDs mit Vorwiderständen ausstatten, damit
> diese in etwa gleich hell leuchten. Aus Versuchen habe ich folgendes
> Ergebnis:
>
> Grüne LED (IF = 20mA, 2,8V) --> passt hier ein 30kOhm Widerstand?

was ist das für ein Shit?

2,8V?????? was is das für eine Angabe?? Versorgungsspannung oder 
LED-Flussspannung??? genauer wäre schon sehr hilfreich, oder? Und dann 
30 Kohm-Widerstand? Wow, DIE Leuvhte leuchtet "bestimmt"...... so dunkel 
wie's Hirn unterm Kahlkopp!!

> Orange LED (IF = 20mA, 1,9V) --> passt hier ein 1,8kOhm Widerstand???
> Rote LED (IF = 20mA, 1,9V) --> passt hier ein 4,7kOhm Widerstand???
> Weiße LED (IF = 20mA, 2,9V) --> passt hier ein 1,8kOhm Widerstand???
>
> In der Praxis leuchten un alle LEDs in etwa gleich hell. Kann man dies
> irgenwie rechnerisch nachrechnen, ob das so passt auf Dauer?

Wozu rumrechnen? Nötigste Angabe fehlt hier in deinem Beitrag: Ab oder 
wieviel VDD benutzt Du denn dafür? 3, 5, 9, 12, oder mehr Volt?

also egal, bei 3 V reicht 100 Ohm
bei 5 V bis 12 V  ganz einfach zwischen 560 Ohm u 1 KOhm, das kannste 
testen, WIE helle die leuchten sollen, dazu muss man nicht hier 
lehreränlichen Wissenschaftsblödsinn benutzen...


Wen interessiert hierbei der LED-Strom, solange es keine mobile 
Anwendung ist, die vielleicht auf Bat/Akku-Entladung ausgelegt sein 
soll? Also, entweder die LED leuchtet oder nicht. Punkt. Und bei 30 
Kohm- Vorwiderstand soll die noch noch leuchten? Wow, wo gibts denn 
solche von dir grad erfundenen LEDs?

Selbst da ist der LED Strom einer LED absoluter Unfug, weil: eine LED 
leuchtet oder eben nicht, oder?! Oh man, was für "Vorstellungen" und 
Wichtigtuerei es doch gibt...

Wenn ich sowas hier mal betont habe, dann nur, weil soviel absoluten 
Blödsinn man nur hier zu lesen bekommt! Scheint eine Macke zu sein hier! 
Alle tun so, als wären sie hier Ingeneure, Experten und Geistesblitze, 
oder solche Vollspasties, einen auf Schlau miemen, darum sind die 
scheinbar  nur in einem kranken Forum wie diesem unterwegs, weil sie 
drsußen außer vielleicht Harzter zu sein, nicht mal eine Schulbildung 
oder gar einen Beruf haben, und somit nämlich auch nichts im Gehirn 
haben. Seid ihr real da draußen genau so und  solche Spinner?

Nee, das will ich garnicht wissen. Das würde nämlich jeden normalen 
Menschen, Techniker oder Ingeneur da draußen zum Amokläufer 
veranlassen/drängen * wenn er das wüßte, was hier so für Pfosten 
rumloofen....

von Mohandes H. (Firma: مهندس) (mohandes)


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Lange Diskussion über eine im Prinzip simple Sache:

Berechnung LED-Strom: I(LED) = (Ubat - Uf) ÷ Rv. Sollte je nach LED-Typ 
so bei 1-5 mA liegen. Uf siehe Datenblatt, hängt weitgehend von der 
Wellenlänge (Farbe LED) ab.

Die Exemplarstreungen der LEDs sind so hoch, daß man hier keine 1%-igen 
Widerstände braucht.

Die 15V des Eisenbahntrafos müssen natürlich DC sein, sonst eine Diode 
zum Gleichrichten.

Davon unabhängig ist die subjektiv empfundene Lichtstärke der LEDs die 
der TO wünschte. Bei grün hat das Auge die höchste Empfindlichkeit. Also 
Feintunig: die Vorwiderstände empirisch so verändern bis alle LEDs 
subjektiv die gleiche Helligkeit haben. Fertig!

Mohandes

von Achim B. (bobdylan)


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PUUPS schrieb:
> Wenn ich sowas hier mal betont habe, dann nur, weil soviel absoluten
> Blödsinn man nur hier zu lesen bekommt!

Stimmt, man liest ab und zu völligen Blödsinn. Aber wenn es hier einen 
Wettbewerb gäbe, absolut vollkommene Scheiße zu schreiben - du wärst 
einer der Kandidaten, die in die engere Auswahl kämen.

Du hast sowas von absolut keine Ahnung von Elektronik, dass es schon 
wieder fast lustig ist.

von Stefan ⛄ F. (stefanus)


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PUUPS schrieb:
> Wichtigtuerei...absoluten Blödsinn...Geistesblitze...Vollspasties...
> Harzter...nicht mal eine Schulbildung oder gar einen Beruf haben, und
> somit nämlich auch nichts im Gehirn haben. Seid ihr real da
> draußen genau so und  solche Spinner?

Ja PUUPS. Geht es dir jetzt besser?

Du meinst also, dass Menschen ohne Schulbildung oder Beruf nichts im 
Gehirn haben? Das ist eine sehr sehr dumme Behauptung. Auf die Idee kann 
man wohl nur kommen, wenn man selbst noch dümmer ist.

von Harald W. (wilhelms)


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Mohandes H. schrieb:

> Die 15V des Eisenbahntrafos müssen natürlich DC sein, sonst eine Diode
> zum Gleichrichten.

Das mögen die meisten Trafos garnicht...

: Bearbeitet durch User
von Mohandes H. (Firma: مهندس) (mohandes)


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Harald W. schrieb:
> Mohandes H. schrieb:
>
>> Die 15V des Eisenbahntrafos müssen natürlich DC sein, sonst eine Diode
>> zum Gleichrichten.
>
> Das mögen die meisten Trafos garnicht...

Verstehe ich nicht ... mache ich mir das zu einfach?

Geht doch nur um ein paar mA. Hinter dem Trafo eine Diode oder ein 
Brückengleichrichter, ein Elko. Man könnte auch noch einen 7812 + 100n 
dazu schalten aber das wäre wohl oversized.

Ist doch eine ganz simple Geschichte, paar LEDs ...

von Jens G. (jensig)


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Andreas H. (andreas1806) schrieb:

>In der Praxis leuchten un alle LEDs in etwa gleich hell. Kann man dies
>irgenwie rechnerisch nachrechnen, ob das so passt auf Dauer?

Kann man (und keiner scheint das hier zu wissen), wenn auch nicht exakt, 
bzw. das Ergebnis läßt dann viel individuellen Spielraum zu.
In jedem LED-Datenblatt (naja - die meisten) findet man Angaben zur 
Lichtstärke in Candela, also Lumen pro Steradiant 
(Lichststrom/Raumwinkel).
Das ist eigentlich keine exakte Größe im physikalischen Sinne, sondern 
ist eher eine scheinbare Helligkeit, die der Durchschnitt der Menschheit 
so unter bestimmten Bedingungen sieht. Und das auch noch spektral 
unabhängig. D.h., 1cd blau erscheint lt. Definition genau so hell wie 
1cd rot, auch wenn man dafür bei blau deutlich mehr Strom braucht, weil 
das Auge bei Blau schon ziemlich unempfindlich ist.
Und damit kann man zumindest erstmal rechnen, und bekommt zumindest eine 
Idee, wo der Strom liegen muß.
Die Lichtstärke wird immer bei einem bestimmten Strom angegeben, und da 
dies weitgehend linear über den ganzen Strombereich gilt, kann man sich 
eine bestimmte Lichtstärke festmachen, und errechnet dazu den lt. 
Datenblatt einer bestimmten LED nötigen Strom. Eigentlich ganz einfach 
...

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