Hallo, ist es möglich LED ohne widerstände zu treiben ? Überall werden LEDschaltungen mit Vorwiderstände gezeigt die den Strom begrenzen. Wenn ich aber die Spannung mit einem LM317 auf ca. 2.1V begrenze, gehen mir die LEDs, obwohl ich keinen Vorwiderstand oder eine Strombegrenzung habe so weit ich weiß nicht kaputt. Ich will viele LEDs (ca. 50) ohne Widerstände ansteuern. Anbei ein Ausschnitt aus dem Schema ... Die LEDs werden durch den HC573 auf 0V runtergezogen. Der Vorteil liegt darin das ich die Lichtstärke aller LEDs mit Hilfe der Spannung durch den Poti ändern kann und nicht jede LED einzeln austauschen muss. Sieht da jemand ein problem oder ein Nachteil ? ... und sagt mir bitte nicht das Widerstände billiger sind als der lm317, denn darum geht es nicht. Danke im Vorraus.
Mit einer Spannung kannst Du an einer Diode nichts einstellen! Eine (Leucht-)Diode hat eine weitgehend konstante Flussspannung, die sich zwar mit dem Strom minimal ändert, aber es ist trotzdem der STROM, der die Musik macht! Und genau deswegen braucht eine LED eine *STROM*quelle zur Versorgung und keine Spannungsquelle. Ein Vorwiderstand macht nichts anderes, als einen bestimmten Arbeitspunkt der Strom-Spannungs-Kennlinie einstellen. Eine ohne Vorwiderstand an einer höheren Spannung als der Flussspannung betriebene LED wird zwar zunächst leuchten, aber nach relativ kurzer Zeit wird sie das unwiderruflich nicht mehr tun! Merke: Bei einer LED stellt man die Helligkeit über den Strom ein.
Toto Loto wrote:
> Sieht da jemand ein problem oder ein Nachteil ?
Ja:
- Bauteiltoleranzen
- Temperaturtrift
usw.
Worin besteht ueberhaupt der Grund duer das Vorhaben? Du hast ausserdem offensichtlich den Anhang vergessen. Es gibt LEDs mit bereits integriertem Vorwiderstand btw. Michael
@ Toto Loto (Firma totoloto AG ;)) (totoloto133) >ist es möglich LED ohne widerstände zu treiben ? Ja, wenn amn eine Konstantstromquelle benutzt. >Überall werden LEDschaltungen mit Vorwiderstände gezeigt die den Strom >begrenzen. Aus gutem Grund, oder? >Wenn ich aber die Spannung mit einem LM317 auf ca. 2.1V begrenze, gehen >mir die LEDs, obwohl ich keinen Vorwiderstand oder eine Strombegrenzung >habe so weit ich weiß nicht kaputt. Dann weisst du vieles nicht. >Ich will viele LEDs (ca. 50) ohne Widerstände ansteuern. Warum? Sind Widerstände so teuer? >Anbei ein Ausschnitt aus dem Schema ... >Die LEDs werden durch den HC573 auf 0V runtergezogen. Anhang fehlt. >Der Vorteil liegt darin das ich die Lichtstärke aller LEDs mit Hilfe der >Spannung durch den Poti ändern kann und nicht jede LED einzeln >austauschen muss. Kein Anhang. >Sieht da jemand ein problem oder ein Nachteil ? Viele. MFg Falk
Wenn Du den Strom bei einer LED nicht begrenzt kann es Dir passieren, dass sie halt kaputt geht oder einfach zumindest ueberproportional viel frisst... aber ich hoffe dass Dir das klar ist.
@ Michael G. (linuxgeek)
>frisst... aber ich hoffe dass Dir das klar ist.
Ist es nicht.
MFG
Falk
@ Toto Loto (Firma totoloto AG ;)) (totoloto133) >Dateianhang: led.pdf (9,5 KB, 4 Downloads) Die Schaltung geht nur, wenn du jeder LED einen Vorwiderstand spendierst. Dann kannst du über die variable Spanung aus dem LM317 den Strom regulieren. Ähhh, Moment. Dein IC ist ziemlich sinnlos, weil alle Eingänge fest liegen. Oder werden die in realen Anwendungsfall angesteuert? MfG Falk
Danke für die schnelle Antwort. Ich habe eine rote led die ganze Nacht über mit 2.5V gegen 0V betrieben, die ging mir nicht kaputt. Leider konnt ich nicht den Durchlaufsstrom messen geht da mein Messgeräte zu ungenau sind.
Ja der HC573 wird später über ein Bus angesteuert sowohl auch die LE und OE pins. ;)
@ Toto Loto (Firma totoloto AG ;)) (totoloto133) >Ich habe eine rote led die ganze Nacht über mit 2.5V gegen 0V betrieben, >die ging mir nicht kaputt. Leider konnt ich nicht den Durchlaufsstrom >messen geht da mein Messgeräte zu ungenau sind. Du bist ja ein ganz toller Spezialist. Nix messen, aber alls OK. Mal ganz zu schweigen von anderen Effekten, die du nicht mal ansatzweise ahnst. Du kannst der versammelten Masse ruhig mal glauben. MFG Falk
Ich kann mich irren, aber in dem Fall wirkt das IC als Strombegrenzung, oder ?
Ich glaube es euch auch, sonst würde ich ja nicht nachfragen. ... Bin mir halt nicht sicher. Welche anderen effekten meinst Du denn ? Eine andere Frage: Warum kann ich die Leuchtstärke über die Spannung ändern wenn das eigentlich nur über den Strom geht ? Ich frage nach weil bisher mir noch keine LED kaputt gegangen ist. ??? Ich hatte wohl nur Glück. Mfg TOTO @ LOTO
@ Bobby (Gast) >Ich kann mich irren, aber in dem Fall wirkt das IC als Strombegrenzung, >oder ? Sicher, aber ob das a) so gut und b) ausreichnend ist, ist eine andere Frage. So ein HC hat typisch 30 Ohm, kann aber bei 125C bis auf 100 Ohm hochgehen. Alles ziemlich niedrig. Ich würde wenigstens 150..220 Ohm nehmen wollen. MFG Falk
@ Toto Loto (Firma totoloto AG ;)) (totoloto133) >Welche anderen effekten meinst Du denn ? Änderung der Flussspannung durch Temperatur und Alterung. >Eine andere Frage: Warum kann ich die Leuchtstärke über die Spannung >ändern wenn das eigentlich nur über den Strom geht ? Das hängt beides zusammen, aber eben stark nichtlinear, weil es halt ne Diode ist. >Ich frage nach weil bisher mir noch keine LED kaputt gegangen ist. ??? Erstens sind die bisweilen recht robust und zweitens siehts man die Schädigungen nicht immer sofort. >Ich hatte wohl nur Glück. Das auch. MFG Falk
Laut meinen Datenblatt sink/source die Ausgänge von hc573 +-20mA. Also warm ist er dabei nicht. Es scheint mir nicht das ich den IC stresse. Welche anderen Effekten hast Du denn gemeint ? Ist diese Schaltung auf Dauer Todbringend für IC oder LED ? Mfg TOTO
LED's sind bis zu einem gewissen grad überlastbar ohne sichtbare Folgen (bis es dunkel wird - dann ist es sichtbar). Wenn Du die 2,5V gegen Masse gemessen hast, dann hat dir der 573 zum Glück verholfen mit seinem Ein-Widerstand - dieser wirkt wie ein Vorwiderstand. Wenn die von Falk angegebenen 30Ohm angenommen werden, und der Strom wäre 33mA, dann haste ein sattes Volt Spannungsabfall - also nur noch 1,5V an der Diode (wie ein Vorwiederstand eben). Wenn du die Led's direkt an Masse legen würdest bei 2,5V, dann werden die weeeeeiiiiit heller leuchten - aber nur für ganz kurze Zeit :-)
Hmmmmmmmmmm. Wenn ich nun einen Vorwiderstand von 150-220 Ohm voransetzte dann fällt mir doch die Spannung/Strom bzw. Helligkeit doch noch weiter runter. Ich will aber die Helligkeit so angepasst an den LEDs wie nur möglich einstellen. Das die Schaltung untypisch ist, ist mir klar. Kann ich nun die LED mit dem vom HC573 eingebauten Widerstände so treiben oder geht der mir der dann anstatt der LED Kaputt? Mfg Toto
Selbst wenn die LED durch Überstrom nicht sofort ihr Leben aushaucht, reduziert der Betrieb außerhalb der Spezifikation ihre Lebensdauer. Dies äußert sich darin, dass ihre Leuchtkraft über Tage, Wochen oder Monate (je nachdem wie groß der Überstrom ist) langsam, aber stetig an Leuchtkraft verliert. Diesen Effekt kannst du mit einem 24-h-Test gar nicht feststellen. Das Fehlen einer ordentlichen Strombegrenzung hat zusätzlich den Effekt, dass die einzelnen LEDs in deiner Schaltung unterschiedlich hell leuchten, insbesondere dann, wenn sie aus unterschiedlichen Chargen stammen und damit leicht unterschiedliche Parameter aufweisen. > Wenn ich nun einen Vorwiderstand von 150-220 Ohm voransetzte dann > fällt mir doch die Spannung/Strom bzw. Helligkeit doch noch weiter > runter. Nein. Mit größeren Vorwiderständen kannst du gleichzeitig die Versor- gungsspannung erhöhen und damit den LM317 zur Erzeugung der 2,1 V wegoptimieren (und für das gesparte Geld einen Schwung Widerstände kaufen ;-)). Allgemein kann gesagt werden: Je größer die Versorgungs- spannung (und damit der für gleiche Helligkeit erforderliche Vorwiderstand), umso stabiler ist der Strom und umso geringer die Empfindlichkeit gegenüber Parametertoleranzen und Driften der LEDs. Ein 100er-Pack Widerstände für's Hobby kostet übrigens gerade mal einen Euro. Und viel Lötarbeit kannst du sparen, wenn du Widerstandsnetzwerke anstelle von Einzelwiderständen nimmst.
Ich bleibe aber im grünen Bereich der Spezifikation was die Durchlaßspannung entspricht. Laut Schaubild im Datenblatt müsste sich der entsprechende Strom von alleine einstellen. Also ich habe nicht vor die LED mit Überspannung zu betreiben oder sie zu pulsen. MfG Toto
Toto Loto wrote: > Ich bleibe aber im grünen Bereich der Spezifikation was die > Durchlaßspannung entspricht. Wenn Du so überzeugt davon bist, alles richtig zu machen, warum fragst Du dann überhaupt hier? > Laut Schaubild im Datenblatt müsste sich > der entsprechende Strom von alleine einstellen. Ach, welches Schaubild in welchem Datenblatt denn? Wenn da irgendwo ein Strom-Spannungs-Diagramm (Kennlinie) drin ist, dann solltest Du Dir dieses mal genauer ansehen. Irgendwo ist da die Flussspannung U_F eingezeichnet. Und wenn Du mal schaust, wieviel mehr Strom schon bei einer geringfügigen Spannungsänderung fließt, dann müsstest Du eigentlich schnell erkennen, dass das ohne strombegrenzende Bauteile nicht funktionieren kann, zumal die Flussspannung eben auch einer Exemplarstreuung unterliegt. Aber das haben andere ja alles bereits gesagt (anscheinend ohne Erfolg). Mach also Deine eigenen Erfahrungen damit und sieh selbst, was dabei herauskommt...
Dein Problem ist folgendes: Idealisiert lässt die LED ab einer bestimmten Spannung alles durch was die Quelle an Strom hergibt. Das heist du legst 1V an - es fließt garkein Strom du gehst auf 1.5V - es fließt immernoch kein Strom du gehst auf Durchlassspannung-0.01V - nach wie vor nix und schließlich auf Durchlassspannung+0.01V - entweder bricht die Spannung an deiner Quelle ein, oder die LED frisst soviele Ampere wie die Quelle hergibt Der Bereich in dem du dich bewegst ist der Übergang zwischen nicht leitend und leitend, da hat die LED selbst einen recht normalen Widerstand. Wenn deine Spannung aber nur ganz wenig drüber/drunter geht, geht sie entweder aus oder stirbt. Desswegen Widerstand davor. Die LED lässt soviel Strom fließen, bis die Spannung in die Nähe der Durchlassspannung zusammenbricht (die bricht einzig und allein wegen dem Widerstand zusammen). Den dabei fließenden Strom kannst du aus dem Widerstand und der Differenz von Versorgungsspannung und Durchlassspannung berechnen.
Nix aber, du hast Temp Drift & Herstellertoleranzen, wenns bei einer LED funktioniert heißt das nicht das es für 50 funktioniert ... hm, also seitdem es LEDs gibt gibt es auch LED treiber .. und du glaubst bei dir funktionierts ohne? und selbst wenn es funktionieren würde ( was den LED hersteller zum Idioten Brandmarken würde was die Performance seiner LED betrifft ), dann würden die NIEMALS alle gleich hell sein...
'tschuldigung, wenn ich jetzt exkrementales Zeugs schreibe, komme nämlich gerade vom Feierabendbier zurück. Aber wenn einer schon Toto mit Vornamen unt Loto mit Nachnamen heißt und für die Firma totoloto arbeitet, mache ich mir eigentlich keine Sorgen, dass der LED-Betrieb auch mit reiner Spannungsregulierung funktioniert. Vorwiderstände und Stromregelung sind doch eher etwas für Pessimisten, die immer davon ausgehen, dass im Datenblatt nicht der "typ"-, sondern der "min"- oder "max"-Wert zutrifft und die Sicherungen immer mir Faktor 2 dimensionieren. Aber diese Übervorsichtigen (ich oute mich hiermit selber als einer von denen) werden doch niemals Lotto spielen :)
Vielen dank i_h Du hast mir eine wirklich verständliche und nachvollziehbare Antwort geben! Aber auch den anderen die mir halfen. Ich kann sehr wohl Schaubilder lesen (Johannes M. i) und es ist mir sehr wohl bekannt das die Strom/Spannungs Verhältnisse doch meist (aber auch nicht immer) expotentiel sind. Schau es sie Dir den Anhang genau an ... und sag mir mehr. Ich bin mir als Hobbyelektroniker selber nicht so sicher, deshalb frage ich lieber nach. Vielleicht gibt es noch ein Effekt den ich nicht kenne (Herstellerstreung, Temperaturdrift, Spannungsschwankungen) Achja danke Stefan für dein Aburteil.
ok, ich will das Ausgangsthema nun nicht weiter aufleben lassen, da sich die Geschichte ja mit dem internen Widerstand aufgeklärt hat. Aber eigentlich habe ich eine ähnliche "Unsicherheit" bei einer Schaltung, die ich entwickelt habe und seit einiger Zeit real ohne Probleme betreibe: http://www.bralug.de/wiki-common/images/f/f7/Cube_matrix_schaltung.png Hier werden die LEDs definitiv ohne Vorwiderstand betrieben. Unterschied zu dem ursprünglichen Problem des Threads ist, dass die LEDs gepulst werden. Wobei von den Transistoren Q1...Q3 bzw. Q13...Q15 jeweils nur einer duchgeschaltet sein kann und die Transtoren Q4...Q12 keiner bis alle durchschalten können. Da ich nun nicht der Elekroniker bin und die Anzahl der LEDs noch erheblich erweitert werden soll (wobei auch in der Endausbaustufe eine LED von drei Transitoren angesteuert wird, wie auch in der vorliegenden Schaltung), bitte ich mal um die Anmerkungen der Fachleute... Danke Uwe
@ Uwe Berger (boerge) >http://www.bralug.de/wiki-common/images/f/f7/Cube_... >Hier werden die LEDs definitiv ohne Vorwiderstand betrieben. Unterschied >zu dem ursprünglichen Problem des Threads ist, dass die LEDs gepulst >werden. Ändert am Problem wenig. Das ist eine der tausenden, halbseidenden Schaltungen die im Internet rumschwirren. Geht schon irgendwie, irgendwo wird sich schon ne Strombegrenzung einstellen. Mit solider Schaltungsentwicklung hat das aber nichts zu tun. >Schaltung), bitte ich mal um die Anmerkungen der Fachleute... Machs gleich richtig. Der "Aufwand" ist minimal. LED-Matrix MFG Falk
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