Strombegrenzer oder Vorwiderstand für LED?

Mario schrieb:
> Ich habe nachdem man LEDs ja mit Vorwiderstand betreibt, nun auch mal
> Strombegrenzer entdeckt, verstehe aber nicht was man wofür verwendet.
>
> Für ne normale kleine single LED in Lampen oder so verwendet man
> Vorwiderstand, weil halt eine Strombegrenzer Schaltung ökonomisch nicht
> vertretbar ist?

Ja.

> Aber für größere und stärkere LEDs nimmt man dann Strombegrenzer
> Schaltungen,

Die nennt man Konstantstromquelle.

> weil es vor allem auch schwierig ist dann größere
> Widerstände zu verbauen die die Leistung aushalten

Schwierig nicht, aber man verheizt sehr viel Energie darüber. Die wird 
in Wärme umgewandelt, die man auch wieder abführen muss.

> und dazu wird es dann
> wohl schon wieder eher unökonomisch in Richtung Vorwiderstand?

So in etwa.

> Hat eine Strombegrenzer Schaltung fast gar keinen Verlust

Kommt drauf an. Wenn die als Schaltregler gebaut ist, sind die Verluste 
gering, erst recht im Vergleich zum Vorwiderstand.

> und man kann
> es rein theoretisch auch für eine 20mA LED verwenden, aber ist dann halt
> total overkill?

Ja. Es gibt aber Anwendungen, wo eine Konstantstromquelle auch für 
20mA LEDs sinnvoll oder gar nötig ist. Z.B. bei Steuereingängen mit 
Optokoppler und weitem Spannungsbereich (z.B. 5-30V).

Mario schrieb:
> Für ne normale kleine single LED in Lampen oder so verwendet man
> Vorwiderstand, weil halt eine Strombegrenzer Schaltung ökonomisch nicht
> vertretbar ist?

Weil der notwendige Spannungsabfall meist sehr gering und konstant und 
die geforderte Leistung sehr gering ist. Das bisschen, das man am 
Widerstand verbrät, fällt selten ins Gewicht.

Mario schrieb:
> Aber für größere und stärkere LEDs nimmt man dann Strombegrenzer
> Schaltungen, weil es vor allem auch schwierig ist dann größere
> Widerstände zu verbauen die die Leistung aushalten und dazu wird es dann
> wohl schon wieder eher unökonomisch in Richtung Vorwiderstand?

LEDs betreibt man eigentlich grundsätzlich mit konstantem Strom, nicht 
mit konstanter Spannung. Bei High-Power-LEDs, die ordentlich Wärme 
produzieren, will man natürlich irgendwelche Runaway/Drift-Effekte 
vermeiden und die LED nicht überstrapazieren. Das ist mit Widerständen 
schwer umzusetzen. Auch die Streuung der Vorwärtsspannung der LEDs hat 
weniger Einfluss auf die Helligkeit, zumal sich diese auch bei 
verschiedenen Temperaturen ändert.

Mario schrieb:
> Hat eine Strombegrenzer Schaltung fast gar keinen Verlust und man kann
> es rein theoretisch auch für eine 20mA LED verwenden, aber ist dann halt
> total overkill?

Verlust: Kommt auf die Topologie an. Konstantstromquellen gibt es in 
linear (LM317 z.B.), dann wird der Spannungsabfall genau so wie bei 
einem Widerstand in Wärme umgewandelt. Effizient ist das in den 
Leistungsklassen dann nicht wirklich.

Stromquellen mit Schaltregler hingegen sind dann deutlich effizienter 
als lineare Quellen und erzeugen damit auch weniger Wärme, von der man 
meist durch die LED eh schon genug Probleme hat.

Man kann auch für 20mA-LEDs Konstantstromquellen verwenden. Wenn du eine 
LED an einem 3.3V-Controller blinken lassen willst, ist das overkill.
Wenn diese LED aber in einer Industrieanzeige mit einer Spannung von 
z.B. 5...30V konstant hell sein soll, ist es die einfachste Lösung.

Falls du mit "Strombegrenzer Schaltung" eine Konstantstromquelle meinst: 
ja, das passt so ziemlich.

Wobei auch hier unterschieden werden muss: es gibt Konstantstromquellen 
(Längst- oder auch Linearregler), welche ähnlich zum Vorwiderstand die 
nicht benötigte elektrische Energie in Wärmeenergie umwandeln.

Und Konstantstromquellen, welche eine sehr hohe Effizienz aufweisen 
(Schaltregler).

Erstere sind von der Effizienz dem Vorwiderstand gleich. Beiden hingegen 
ist gemein, dass der Strom eben konstant ist. Dies ist beim 
Vorwiderstand nicht so dermaßen der Fall, dass es die Beschreibung 
"konstant" verdient. Eher wird der Strom durch die LED durch den 
Vorwiderstand so weit begrenzt, dass die LED nicht zerstört wird.

Bei einzelnen Anzeige-LEDs ist die absolute Stromstärke und somit die 
daraus entstehende Helligkeit meißt weniger relevant. Dort reicht ein 
Vorwiderstand.

Bei Beleuchtungs-LEDs in großer Anzahl wie in kommerziellen Lampen 
sollten die einzelnen LEDs schon gleichmäßig (sprich konstant über alle) 
hell leuchten. Dafür ist eben eine Konstantstromquelle sinnvoll. Und da 
in solchen Lampen deutlich mehr Energie umgesetzt wird ist es sinnvoll, 
die entstehende Wärme klein zu halten. Da sind effiziente 
Konstantstromquellen in form von Schaltregler sinnvoll. Es macht halt 
einen Unterschied, ob ich 10W oder 5W an Leistung abführen muss.

Mahlzeit!