Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Stimmt meine Berechnung und Schaltung?


von Neuling (Gast)


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Hallo habe anbei folgende Schaltung wobei die Dioden IR Dioden L-934F3BT 
sind und die Widerstände 20ohm.


Ich habe gerechnet
3.3V-2.4V = 0.9V / 20Ohm = 0.045A und 50mA sind erlaubt bei den Dioden.

Gesamtstrom ist 2*0.045A = 0.090A

Stimmt das so?
Grüße

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Die Rechnung stimmt soweit. Da der Spannungsabfall am Widerstand aber 
recht klein ist, koennte der Strom durch die LEDs durch Toleranzen in 
der 3.3V Spannung und in der Forwardvoltage etwas staerker schwanken.
Ich wuerde diese LEDs aber eher mit 20mA betreiben. Alles im Datenblatt 
bis auf die Abs.Max. Werte ist fuer 20mA angegeben.

Gruss
WK

von Stromberg (Gast)


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Auch hier sind je 47 Ohm besser für die Langlebigkeit.

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


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Wenn Du Dir das Datenblatt anschaust, siehst Du daß die LED bei 45 mA 
eine Uf von 2,25 V hat.

Dann lautet die Rechnung 3,3-2,25÷20=52,5 (mA). Die Widerstände sollten 
also etwas größer sein.

Sonst stimmt die Rechnung.

PS. Aber wie oben geschrieben: besser bei kleinerem Strom betreiben.

von HildeK (Gast)


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Mohandes H. schrieb:
> Wenn Du Dir das Datenblatt anschaust, siehst Du daß die LED bei 45 mA
> eine Uf von 2,25 V hat.

Ich sehe da typisch 1,28V/Diode, bei zwei in Reihe sind es also 2.56V.
Aber maximal könnten es bereits bei 20mA Strom 1.6V/Diode sein. Dann 
wird es eng.
Besser wäre es, die vier Dioden mit eigenem Vorwiderstand parallel zu 
betreiben, kostet halt den doppelten Strom.

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


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HildeK schrieb:
> Ich sehe da typisch 1,28V/Diode

Ups ... sorry, hatte mich verguckt, noch nicht ganz wach, Käffchen wirkt 
erst jetzt %-| ...

Ja, sind tatsächlich ca. 1,25 V. Bei zwei in Reihe macht das dann 40 mA.

Ich würde die LEDs aber nicht ohne Not bei >20 mA betreiben.

von Joachim B. (jar)


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Mohandes H. schrieb:
> Wenn Du Dir das Datenblatt anschaust, siehst Du daß die LED bei 45 mA
> eine Uf von 2,25 V hat.
>
> Dann lautet die Rechnung 3,3-2,25÷20=52,5 (mA). Die Widerstände sollten
> also etwas größer sein.

so langsam zweifel ich an meinem Leseverständnis, das ist das Zweite was 
ich heute von dir lese!
Beitrag "Re: Widerstandsgröße bestimmen"

Im Schaltbild sind 2 Dioden!
wenn also das stimmt:
Mohandes H. schrieb:
> Wenn Du Dir das Datenblatt anschaust, siehst Du daß die LED bei 45 mA
> eine Uf von 2,25 V hat.

macht es bei 2 Dioden 4,5V und somit fliesst an 3,3V kein Strom.
Es wird aber Strom fliessen nur eben keine 45mA somit wird die Uf für 
eine Diode nicht 2,25V erreichen.

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


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Joachim B. schrieb:
> das ist das Zweite was ich heute von dir lese!

Das mit den LEDs hatte ich ja gerade korrigiert. Bin irgendwie nicht gut 
sortiert heute. Asche auf mein Haupt ... ich bin jetzt mal lieber still 
und trinke noch 1-2 Käffchen.

von Wolfgang (Gast)


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Stromberg schrieb:
> Auch hier sind je 47 Ohm besser für die Langlebigkeit.

Bei LEDs, die im Dauerbetrieb arbeiten sollen, muss man sich zusätzlich 
Gedanken um die Halbwertszeit der Leuchtkraft machen - kommt auf die 
Anwendung an.

von Joachim B. (jar)


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Mohandes H. schrieb:
> Joachim B. schrieb:
>> das ist das Zweite was ich heute von dir lese!
>
> Das mit den LEDs hatte ich ja gerade korrigiert. Bin irgendwie nicht gut
> sortiert heute. Asche auf mein Haupt ... ich bin jetzt mal lieber still
> und trinke noch 1-2 Käffchen.

kann pssieren, so früh brauche ich auch mehr Kaffee!
Beitrag "Re: Widerstandsgröße bestimmen"
nur warum bekomme ich dann -1 nicht lesenswert?
aber wie immer hier invertiert gibt es mir ja Recht :)

Mein Weltbild stimmt dann wieder wenn ge gelb und 4 ist! (und gn für 
grün 5 steht)

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


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Joachim B. schrieb:
> nur warum bekomme ich dann -1 nicht lesenswert?

Ist nicht von mir. Das mit den Bewertungen ist eh eine seltsame Sache. 
Heißt ja eigentlich 'Beitrag lesenswert'. In diesem Sinne vergebe ich 
auch nur (und selten) eine +1 wenn ich etwas fachlich gut finde, 
außergewöhnlich oder anderweitig lesenswert.

von Joachim B. (jar)


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Mohandes H. schrieb:
> Ist nicht von mir.

OK haben wir ja geklärt, also ist das von meinem "Freund" der mir öfter 
hinterher schleicht!

Mohandes H. schrieb:
> Das mit den Bewertungen ist eh eine seltsame Sache.

was ich ab und an gerne mal thematisiere weil es so ein Blödsinn ist.

von Jasmin Buchholz (Gast)


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Joachim B. schrieb:
> warum bekomme ich dann -1 nicht lesenswert?

Ich würde dir gerne eine +1 geben, aber mein Name reicht dafür leider 
nicht aus. 👩‍💻

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Neuling schrieb:
> 50mA sind erlaubt bei den Dioden.
50mA ist laut Datenblatt der ABSOLUT MAXIMAL erlaubte Strom. Dafür muss 
die LED dann auch passend entwärmt werden. Spezifiziert sind die 
Dioden für 20mA.

Wo lernt man denn, dass man mit seinem Auto immer die MAXIMALE 
Geschwindigkeit fahren muss und immer MAXIMAL stark beschleunigen und 
MAXIMAL voll bremsen muss?

Nirgends? Richtig!

Und wo lernt man dann, dass man seine elektrischen Bauteile immer mit 
den MAXIMAL möglichen Strömen, Spannungen und Leistungen beaufschlagen 
muss?

Mohandes H. schrieb:
> Ja, sind tatsächlich ca. 1,25 V.
Zirka? Dann hat es bei mir aktuell ca. 22,52°C.
> Ja, sind tatsächlich ca. 1,25 V.
Das sind bei realen LEDs weder 1,25V noch 1,28V. Sondern es ist je 
nach Umgebungstemperatur, Charge, und Alterung mal das Eine oder das 
Andere oder gar nichts davon.

von Joachim B. (jar)


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Lothar M. schrieb:
> Sondern es ist je
> nach Umgebungstemperatur, Charge, und Alterung mal das Eine oder das
> Andere oder gar nichts davon.

eben aber bei üblichen 3mm IR LEDs sowie Optokoppler hat bis jetzt jede 
Rechnung mit 1,25V pro Diode bei 20mA gepasst. Bei vielen IR Dioden geht 
gepulst bis 1A was ich in den Datenblättern fand.

Wer es genauer wissen will nimmt Kennlinien auf und packt das dabei noch 
in den Ofen und die Tiefkühltruhe.

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


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Lothar M. schrieb:
> Zirka? Und bei mir hat es aktuell ca. 22,52°C.

Da fällt mir ein, 1. Semester. Ein Kommilitone hatte 2 Größen geschätzt 
und dann dividiert. "Ergebnis 2,5819974!" (nach Taschenrechner).

Ist mir schon klar, daß die Angabe 1,25 V plus/minus ist, deswegen hatte 
ich ja 'ca.' geschrieben. An dieser Stelle würde man ja auch kaum 
0,1%-ige Widerstände nehmen.

von Joachim B. (jar)


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Mohandes H. schrieb:
> Da fällt mir ein, 1. Semester. Ein Kommilitone hatte 2 Größen geschätzt
> und dann dividiert. "Ergebnis 2,5819974!" (nach Taschenrechner).

mit solchen Berechnungen hatte uns der Professor immer aus dem Labor 
geworfen!

von Sebastian (Gast)


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Da bleibt man dann so lange im Labor bis derjenige das Netzteil übers 
Poti eingestellt hat.

von Neuling (Gast)


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Dergute W. schrieb:
> Moin,
>
> Die Rechnung stimmt soweit. Da der Spannungsabfall am Widerstand aber
> recht klein ist, koennte der Strom durch die LEDs durch Toleranzen in
> der 3.3V Spannung und in der Forwardvoltage etwas staerker schwanken.
> Ich wuerde diese LEDs aber eher mit 20mA betreiben. Alles im Datenblatt
> bis auf die Abs.Max. Werte ist fuer 20mA angegeben.
>
> Gruss
> WK

Also, so wie angehängt? Wobei R =51 Ohm hat somit 
Iges=(3.3-2.4)/51=0.017A Leistung ist dann 0.017*3.3=0.0561W

Stimmt das so?

von HildeK (Gast)


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Neuling schrieb:
> Also, so wie angehängt?

So erst recht nicht.
Vier LEDs, vier Vorwiderstände, jede hat ihren eigenen!
Ich male mal nur zwei, einfach so fortsetzen.
1
 + o-----o----o----
2
         R    R
3
         |    |      usw.
4
        LED  LED
5
         |    |
6
- o------o----o----

von Neuling (Gast)


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Und weshalb nicht 2 in Serie und je ein Widerstand..?

von HildeK (Gast)


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Neuling schrieb:
> Und weshalb nicht 2 in Serie und je ein Widerstand..?

Von dem bist du doch oben ausgegangen. Deine Berechnung war da 
prinzipiell richtig, was auch sofort bestätigt wurde.

Das kann man machen bei IR-Dioden, wenngleich auch die Toleranzen des 
Stromes dann größer sind.
Also: entweder diese Lösung mit zwei Dioden und einem Widerstand.
Rv = (3.3V-2*U_LED) / I_LED.
Für IR-Dioden mit gesetzten 1.2V/LED und 20mA Strom wäre Rv = 45Ω, Wähle 
47Ω. 20mW für die Widerstände kann man vergessen.
Jede Schwankung (Fertigungsstreuung, Temperatur) von U_LED wirkt sich 
halt deutlicher aus. Ggf. kann man damit leben, meine Variante ist da 
weniger empfindlich. Und, ich schrieb es ja schon:
HildeK schrieb:
> Ich sehe da typisch 1,28V/Diode, bei zwei in Reihe sind es also 2.56V.
> Aber maximal könnten es bereits bei 20mA Strom 1.6V/Diode sein. Dann
> wird es eng.
Dioden, die diese 'hohe' Durchlassspannung haben, darf dir der 
Hersteller auch liefern. Dann hast du noch 0.1V am Vorwiderstand und 
entsprechend eine sehr kleine Strom, weit weg von dem, was du wolltest. 
Im Einzelfall als Bastler ist das aber weniger ein Problem: einmal 
messen und du weißt, welche du erwischt hast.

Besser ist es deshalb mit eigenem Vorwiderstand oder eben an höherer 
Spannung, z.B. an 5V.
Dann ist Rv = (3.3V-U_LED)/20mA = 105Ω, wähle 110Ω, wenn sie auch etwas 
mehr vertragen, geht natürlich auch 100Ω.
Du kannst ja mal rechnerisch vergleichen, wenn für beide Varianten die 
U_LED um z.B. 100mV mehr oder weniger wäre, was das für einen Einfluss 
auf den Strom hat.

Für dein letztes Bild stimmt allerdings deine Betrachtung nicht.
Neuling schrieb:
> Also, so wie angehängt? Wobei R =51 Ohm hat somit
> Iges=(3.3-2.4)/51=0.017A Leistung ist dann 0.017*3.3=0.0561W
Du rechnest damit den Strom durch den Widerstand aus. Der teilt sich 
aber noch auf die LEDs auf, idealerweise würde dann jede 8.5mA bekommen. 
Der Vorwiderstand müsste dann eher 24Ω ... 27Ω betragen.

Diese Variante macht man aber nicht, weil die Kennlinien der vier LEDs 
unterschiedlich sind bzw. sein können - auch bei gleichem Typ. Dann wäre 
die Stromverteilung auf den beiden LED-Zweige unterschiedlich bis sehr 
unterschiedlich, was sich durch die Eigenerwärmung noch verschärft und 
sich zumindest als ungleiche Helligkeit ausdrückt. Gehst du in der 
Schaltung an die zulässige Stromgrenze, so wird erst eine sterben und 
kurze Zeit später die zweite.

von Jens G. (jensig)


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HildeK (Gast)

>Neuling schrieb:
>> Also, so wie angehängt?

>So erst recht nicht.
>Vier LEDs, vier Vorwiderstände, jede hat ihren eigenen!
>Ich male mal nur zwei, einfach so fortsetzen.

Wenn es keine Serienproduktion werden soll, dann kann man die Schaltung 
und Dimensionierung auch individuell gestalten. Man kann also 2 IREDs in 
Reihe schalten, wenn deren Uf einigermaßen dem typ. Wert entsprechen.

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