Mir geht es vorzugsweise um die Ermittlung des Innenwiderstands einer LED.
Als Beispiel soll die LED SLK 3mm grün dienen. Im Anhang das Datenblatt.
Seite 5 des Datenblatts zeigt das Diagramm I = (f) U
Betrachtet man dieses Diagramm, so kommt man im Bereich von
15mA–10mA LED-Strom auf eine Flussspannung von 2,15V-2,05V.
Daraus der LED-Widerstand: R= 100mV/5mA --> 20 Ohm der LED, falls ich
mich nicht verrechnet habe.
Bei 4 oder 5 LED in Reihenschaltung kommt man dann bei Verwendung dieser Leuchtdiode auf 80 oder 100 Ohm für den Innenwiderstand der LED-Reihe
Ich nehme an, dass sich die Datenblattwerte auf 20°C beziehen.
Für den oben genannten Strombereich von 10mA/15mA wäre eine Umgebungstemperatur von max 55°C/70°C zulässig.
Kommt jemand auf andere Werte?
Wenn ja, dann bitte konkret mit Werten und Betrachtungsweise benennen.
Daraus der LED-Widerstand: R= 100mV/5mA --> 20 Ohm der
Leider enthält dein Datenblatt keinen Mindestspannungsbedarf bei 20mA, wenn man von 2.5Vmax über 2.2Vtyp auf 1.9Vmin extrapoliert hätte man:
Damit eine unbekannte LED dieser Serie garantiert nicht kaputt geht, darf sie demnach maximal an feste 1.9V. Handelt es sich um ein LED Exemplar dass erst bei 2.5V seine 20mA erreicht, ist die bei 1.9V schlicht AUS.
Stellt man für eine LED die Spannung exemplarbezogen so ein dass 20mA fliessen, könnte das typischerweise bei 2.2V der Fall sein. Erwärmt sich nun die LED von 20 auf 80 GradC, durch ihre eigene Abwarme oder die der umgebenden Elektronik, sinkt der Spannungsbedarf um 60x0.004 um 0.24V auf 1.96V. Die nun nicht benötigten 0.24V führen am 20 Ohm Innenwiderstand der LED zu 12mA mehr, also 32mA, und damit zu einem Strom über den absolute maximum rating der LED.
Sie hat jedes Recht der Welt durch die Idiotie mit fester Spannung betrieben worden zu sein kaputt zu gehen.
Die nun nicht benötigten 0.24V führen am 20 Ohm
Innenwiderstand der LED zu 12mA mehr, also 32mA,
Deshalb wurde der hier betrachtete LED-Strom auf 10mA festgelegt. Damit kann die Stromerhöhung durch Erwärmung ausreichend kompensiert werden.
Kleine Erweiterung: Betrachtet werden soll das Ganze bei Zimmertemperatur.
Mir geht es vorzugsweise um die Ermittlung des
Innenwiderstands einer LED.
Warum, zu welchem Zweck?
Eine LED ist kein Widerstand, sondern ein nichtlineares Bauelement (leicht zu erkennen an der gekrümmten UI-Kennlinie). Man /kann/ für derartige Bauelemente einen /dynamischen Widerstand/ (Steigung der Tangente an der Kennlinie in einem Punkt) zuweisen. Aber der gilt dann halt nur für diesen Punkt. Und für das Bauelement, dessen Kennlinie man gemessen (!) hat.
Aber die /typische/ Kennlinie aus einem Datenblatt ist halt nur das. Eine typische Kennlinie. Keine gemessene. Ein real existierendes Bauelement wird praktisch mit Sicherheit davon abweichen.
Also ja, man kann das so machen. Auch wenn die Wahl von 10mA und 15mA schwerlich als ein Punkt auf der Kennlinie durchgeht. Und das Ergebnis keine für die Praxis relevante Bedeutung hat angesichts der Exemplarstreuung der Flußspannung.
wäre eine Umgebungstemperatur von max 55°C/70°C zulässig.
Der vollständige Satz lautete:
Für den oben genannten Strombereich von 10mA/15mA wäre eine
Umgebungstemperatur von max 55°C/70°C zulässig.
und betrifft nur die Auswertung des Datenblattes.
Eine LED hat keinen rein ohmischen Widerstand, sondern eine nichtlineare
Kennlinie, also einen dynamischen Widerstand.
Das stimmt so aber auch wieder nicht. Eine LED hat durchaus auch einen rein ohmschen Widerstand. Angefangen von der Zuleitung, dem Bondingdraht und den vielen unterschiedlich dotierten Schichten in der LED.
Das Problem ist nur, dass jedes dieser Materialen eine Temperaturkoeffizienten hat. Der Bondingdraht mit dem geringsten Widerstand hat einen positiven Temperaturkoeffizienten, aber die meisten Dotierungsschichten haben einen negativen Temperaturkoeffizienten.
Auch die Schwelle des Übergangs in der LED ist temperaturabhängig. Dies äußert sich auch daran, dass sich die Wellenlänge des erzeugten Lichts auch ändert. Wird die Wellenlänge größer, dann sinkt der Spannungsabfall, symbolisiert durch eine ideale Zenerdiode im Ersatzschaltbild.
Um das selbst zu messen bräuchtest Du eine tiefgefrorene LED, deren Kennlinie Du mit einem kurzen Sagezahn von 0,1ms bestimmst, damit sich die LED nicht durch die Messung aufheizt. Das ganze wiederholst Du bei 0 Grad, 20 Grad, .... bis 80 Grad.
Wenn Du dann das Diagramm mit dem temperaturabhängigen Knick (Zenerspannungsähnlich) und unterschiedlichen Steigungen anschauen würdest, würdest Du verstehen, warum ein Vorwiderstand mindestens aus Konstantan benötigt wird, bzw. Du würdest sogar feststellen, dass eigentlich ein angepaßter PTC als Vorwiderstand die korrektere Lösung wäre, aber aus Kostengründen nur billige normale Widerstände verwendet werden (von den Pfuschern überall um Dich herum).
Das Jemand nach dem Innenwiderstand einer Led fragt
ist mir in -zig Jahren nie untergekommen, weil es
praxisbedingt unwichtig ist...
Und man kann ja hunderte Male lesen, dass viele Leute noch immer
glauben, dass man eine Led mit Konstantspannung betreibt, weil
im Datenblatt Uf angegeben ist, Tendenz steigend...
Und wenn Chinesen Leds parallel und ohne Vorwiderstand betreiben,
dann ist der Innenwiderstand einer CRxxxx daran beteiligt, damit
die Led nicht in Rauch aufgeht und dann schnell auch die Batterie leersaugt...
Starke krankhafte Beratungsresistenz oder Troll(ität).
Das ist doch der selbe Dämlack, der quer über diverse Threads behauptet, LEDs ohne Vorwiderstand an Festspannung betreiben zu können. Einfach nur zu Bedauern, unheilbar.
Das Jemand nach dem Innenwiderstand einer Led fragt
ist mir in -zig Jahren nie untergekommen, weil es
praxisbedingt unwichtig ist...
Stimmt, der ist kaum relevant. Mal zurück zur Berufsschule, da wurde der differntielle Widerstand einer Z-Diode gerechnet, aber natürlich deren Nichtlinearität ignoriert.
Das könnte ich natürlich auch mit einer LED tun, die es zu meiner Berufsschulzeit noch nicht gab.
Schaue ich mal auf die Flußspannungen, die ich 2017 an Chinesen aufgenommem habe, wird das klar:
Ich rechne (Grün):
4k6 bei 0,5mA
2k37 bei 1 mA
1k23 bei 2 mA
934 Ohm bei 5 mA
288 Ohm bei 10 mA
Was habe ich davon ... nichts.
Was hilft mir das ... garnichts.
Warum rechne ich das ... weil ich Langeweile habe.
Warum fragt Wolle ... weil er nichts begreift.
Eine LED wird im ganzen betrachtet, und daher schreibst Du wieder
Unsinn.
Aber wenn man eine LED differenziert betrachtet, könnte man auf die vermeintlich geniale Idee kommen, den Innenwiderstand dieser LED gleichzeitig auch als Vorwiderstand zu missbrauchen, so dass kein weiterer Vorwiderstand mehr nötig ist!
Das Problem ist nur, wenn man die LED austauscht, dann fängt man mit dem Einstellen der konstanten Spannung wieder von vorne an und der daraus resultierende Strom sollte noch weit vom max. zul. Strom entfernt bleiben!
Aber wenn man eine LED differenziert betrachtet, könnte man auf die
vermeintlich geniale Idee kommen, den Innenwiderstand dieser LED
gleichzeitig auch als Vorwiderstand zu missbrauchen, so dass kein
weiterer Vorwiderstand mehr nötig ist!
Wenn Du dann das Diagramm mit dem temperaturabhängigen Knick
(Zenerspannungsähnlich) und unterschiedlichen Steigungen anschauen
würdest ...
Die Zenerspannung bezieht sich auf den Durchbruch in Rückwärtsrichtung. Hier geht es dagegen um die Diodenkennlinie in Vorwärtsrichtung und die hat nun mal keinen Knick. Der Wird lediglich durch die Darstellung suggeriert.
https://de.wikipedia.org/wiki/Shockley-Gleichung
da wurde der differntielle Widerstand einer Z-Diode gerechnet
Der differentielle Widerstand verknüpft StromÄNDERUNG mit SpannungsÄNDERUNG. Das hat etwas mit Kennliniensteilheit am Arbeitspunkt zu tun, sagt aber nichts über den Strom beim Anlegen einer bestimmten Spannung.
Tunneldioden haben in Teilen der Kennlinie sogar einen negativen differentiellen Widerstand.
Früher habe ich eine LED direkt ohne Vorwiderstand an einen CD4093 angeschlossen, allerdings durfte man die Schaltung nie mit mehr als 5 Volt betreiben, sonst war der interne Widerstand im CD4093 zu gering.
Irgendwo in meinen Unterlagen steht das sogar auch noch schwarz auf weiß!
Siehe Screenshot--> 10..50° die Idee ist totale Scheiße und wird vom wiederholen nicht besser. Nimm doch mal eine dieser Kurven und leite sie ab. Dann siehst du ja schon wie stark der differentielle Widerstand vom tatsächlichen Arbeitspunkt abhängt. Und selbst mit moderaten Temperaturänderungen ist das totale Grütze.
Ein 4069UB ist bei 5 V ein guter Treiber fuer LEDs.
Auch ohne Vorwiderstand. :)
Immer diese ahnungslosen Volltrottel mit ihren dahingerotzten Unsinnstipps.
Ein CD40XX hat zwar einen hohen Ausgangswiderstand, aber der ist nicht genau definiert. Er kann an einem Pin doppelt so hoch sein wie an einem anderen. Wenn man dann noch versteht, dass LED einer Bauserie bei gleichem Strom durchaus unterschiedlich hell sein können, auch ein Exemplar halb so hell wie das andere, dann merkt man leicht, dass LED direkt an CD40xx Ausgängen sehr unterschiedlich leuchten können, eine 1/4 so hell wie eine andere. Fur den Betrachter ist die nur 25% helle LED dann näher am AUS als die erkennbar 100% leuchtende LED. Damit ist z.B. bei einer 7-Segment Anzeige nicht mehr erkennbar, welche Ziffer nun dargestellt wird, wenn eigentlich leuchtende Segmente so viel dunkler sind dass man glaubt siexwären aus. Es gab hier im Forum auch mal ein Bild dazu.
Man BENÖTIGT Vorwiderstände um auf halbwegs gleichen Strom und damit Helligkeit zu kommen.
Eine LED hat keinen rein ohmischen Widerstand, sondern eine nichtlineare
Kennlinie, also einen dynamischen Widerstand.
Ich habe nicht das ganze Ding gelesen, hier wird auch schon wieder munter gebasht.
Aber: Der Ohmsche Widerstand ist zu sehen im Gegensatz zu Reaktanzen, die also zu einer Phasenverschiebung bei Wechselspannung führen. Das tun sie, weil sie Energiespeicher beinhalten, also Energie im E- oder im H-Feld gespeichert und dann wieder zurück gegeben wird.
Also: Doch, die LED ist ohmsch, es gibt keine solche Phasenverschiebung.
Eim ohmscher Widerstand ist mitnichten zwingend linear. Siehe PTC und andere Bauelemente.
Und: Ja die LED hat einen ohmschen Bahnwiderstand. Das ist die Komponente, wo die Spannung linear zum Strom steigt. Natürlich hat sie das, sie ist ja kein Supraleiter!
Und dann hat sie einen nichtlinearen Anteil, das ist die Sperrschicht und die macht das Licht.
Und wenn jetzt die HF-ler kommen und sagen, dass natürlich Sperrschichtkapazitäten zu einer Phasenverschiebung führen: Klar! Man kann ja auch eine LED als vortreffliche Kapazitätsdiode zur FM-Modulation verwenden. Aber das sind eher Randeffekte, wenn es um die Lichterzeugung geht.
Irgendwo in meinen Unterlagen steht das sogar auch noch schwarz auf
weiß!
Das kannst du fast direkt aus dem Datenblatt nachlesen. Du musst nur die Diodenkennlinie einzeichnen.
Der Kanalwiderstand des MOSFETs der Ausgangsstufe begrenzt den Strom, Die typische Gate-Source Spannung in Abhängigkeit vom Strom ist im Datenblatt angegeben (Fig. Typical output high (source) current characteristics). Die Summe von U_GS und V_f der Diode ist gleich der Versorgungsspannung. Und daraus ergibt sich der Strom mit allen für MOSFETs üblichen Streuungen der Parameter.
Eim ohmscher Widerstand ist mitnichten zwingend linear. Siehe PTC und
andere Bauelemente.
"Ein elektrischer Widerstand ist dann ein ohmscher Widerstand, wenn sein Wert unabhängig von der Spannung, der Stärke des Stromes und jeglichen Parametern ist."
Eim ohmscher Widerstand ist mitnichten zwingend linear. Siehe PTC und
andere Bauelemente.
Mit dieser Betrachtungsweise wäre auch ein Poti kein linearer ohmscher Widerstand. Mathematisch ergibt sich der ohmsche Widerstand R aus dem Quotienten von Spannung U und Strom I, sonst nix. Steigt bei einem ohmschen Widerstand die Spannung, steigt auch der Strom in gleicher Weise, der Quotient bleibt gleich. Auch ein PTC ist ein ohmsch linearer Widerstand, die Temperatur lediglich eine äußere Stellgröße, die seinen Widerstandswert ändert, ähnlich wie bei einem Poti die Position des Schleifers den Wert ändert. Bei gleichbleibender Temperatur verhält sich ein PTC wie ein gewöhnlicher ohmscher Widerstand.
Eine LED besitzt keinen festen Innenwiderstand, weil der Zusammenhang
zwischen Strom und Spannung nichtlinear ist.
Sekbst bei Bleiakkus, bei denen man gern einen Innenwiderstand angibt,
ist dieser nicht konstant. Allerdings sind die Schwankungen deutlich
kleiner als bei einer LED.
Eine LED hat durchaus auch einen
rein ohmschen Widerstand. Angefangen von der Zuleitung, dem Bondingdraht
und den vielen unterschiedlich dotierten Schichten in der LED.
Genau genommen gibt es überhaupt keine ohmschen Widerstände, weil das
Verhältnis von Strom und Spannung bei keinem Widerstand konstant ist.
Bei einer LED ist dieses Verhältnis aber noch nicht einmal für kleine
Bereiche der Kennlinie konstant. In der Praxis geht man von Konstanz
aus, wenn die Schwankungen des Widerstands kleiner als die Toleranz-
angabe des Widerstands ist.
Genau genommen gibt es überhaupt keine ohmschen Widerstände
Natürlich nicht, da ideale Baulemente nur in der Theorie existieren. Daher muß man sich bei solchen Betrachtungen zunächst festlegen, ob sie theoretischer oder praktischer Natur sind. Klar kann man die real vorhandenen parasitären Eigenschaften eines Bauelementes praktisch ausnutzen. Die Chinesen sparen sich bei batteriebetrieben LED-Anwendungen oft auch Vorwiderstände und nutzen den Innenwiderstand der Batterie als strombegrenzende Maßnahme. Das funktioniert sogar eine Weile, bis die erste LED der Massenparallelschaltung ausfällt. Die anderen folgen ihr nicht sehr viel später, weil sie eben aufgrund ihres grundsätzlich nichtlinearen Widerstandes mehr Strom abbekommen, dadurch wärmer werden und noch mehr Strom aufnehmen bis der Teufelskreis die letzte gekillt hat. Das bißchen real existierender ohmscher Widerstand bewahrt sie nicht vor ihrem Schicksal.
Ein CD40XX hat zwar einen hohen Ausgangswiderstand, aber der ist nicht
genau definiert. Er kann an einem Pin doppelt so hoch sein wie an einem
anderen. Wenn man dann noch versteht, dass LED einer Bauserie bei
gleichem Strom durchaus unterschiedlich hell sein können, auch ein
Exemplar halb so hell wie das andere, dann merkt man leicht, dass LED
direkt an CD40xx Ausgängen sehr unterschiedlich leuchten können, eine
1/4 so hell wie eine andere. Fur den Betrachter ist die nur 25% helle
LED dann näher am AUS als die erkennbar 100% leuchtende LED. Damit ist
z.B. bei einer 7-Segment Anzeige nicht mehr erkennbar, welche Ziffer nun
dargestellt wird, wenn eigentlich leuchtende Segmente so viel dunkler
sind dass man glaubt siexwären aus.
Nun, ich habe wegen meiner Kenntnis des Innenwiderstands von 4000er-
ICs häufiger LEDs direkt dort angeschlossen. Da die Ausgangs-FETs ja
alle auf dem gleichen Chip liegen, sollten sich die Innenwiderstände
nicht allzusehr unterscheiden. Unterschiede in der Helligkeit habe
ich da nicht gesehen, wobei das menschliche Auge auf geringe Unter-
schiede kaum reagiert.. Bei Deinen Beobachtungen dürfte es sich m.E.
um Einzelfälle handeln.
Eim ohmscher Widerstand ist mitnichten zwingend linear. Siehe PTC und
andere Bauelemente.
Genau die Linearität ist die Definition eines ohmschen Widerstandes.
Mit dem Temperaturkoeffizienten des Widerstandes hat das nichts zu tun.
Die Bezeichnungen "linear" und "ohmsch" sind m.E. zwei unter-
schiedliche Eigenschaften, die man nicht verwechseln sollte.
Übigens hat m.W. der Herr Ohm noch garnicht von Widerständen
geredet, sondern nur festgestellt, das das Verhältnis von
Spannung und Strom bei diesen konstant ist.
Eine LED hat keinen rein ohmischen Widerstand, sondern eine nichtlineare
Kennlinie, also einen dynamischen Widerstand.
Ich habe nicht das ganze Ding gelesen, hier wird auch schon wieder
munter gebasht.
Das wäre aber besser gewesen, dann wüsstest Du auch worum es eigentlich geht. Dein wissenschaftlicher Vortrag geht komplett am eigentlichen Thema vorbei, denn im Grunde geht es hierum:
Starke krankhafte Beratungsresistenz oder Troll(ität).
Das ist doch der selbe xxxxxx, der quer über diverse Threads behauptet,
LEDs ohne Vorwiderstand an Festspannung betreiben zu können. Einfach nur
zu Bedauern..
Ein 4069UB ist bei 5 V ein guter Treiber fuer LEDs.
Auch ohne Vorwiderstand. :)
Genau. Der TO spart sich aus Geiz die Vorwiderstände ein, nimmt
stattdessen aber 4069UB.
Ein 4069UB ist ein sparsamer Geselle. Wenn die LEDs sowieso Treiber
brauchen, ist der dann aber genau richtig. Wenn die LEDs dann
zu gut illuminieren, wird Mann evtl doch noch Widerstaende brauchen.
Ein 4069UB ist bei 5 V ein guter Treiber fuer LEDs.
Auch ohne Vorwiderstand. :)
Genau. Der TO spart sich aus Geiz die Vorwiderstände ein, nimmt
stattdessen aber 4069UB.
Ein 4069UB ist ein sparsamer Geselle. Wenn die LEDs sowieso Treiber
brauchen, ist der dann aber genau richtig. Wenn die LEDs dann
zu gut illuminieren, wird Mann evtl doch noch Widerstaende brauchen.
Verstehst Du immer noch nicht worum es geht?
In der Uhr von Wolle werkeln V40511, die brauchen keine zusätzlichen Treiber. Wolle verzichtet allerdings auf Widerstände zwischen Chip und LEDs.
Unabhängig davon wäre der 4069UB sicherlich nicht meine erste Wahl als Treiber, auf Vorwiderstände würde ich sowieso nicht verzichten.
"Ein elektrischer Widerstand ist dann ein ohmscher Widerstand, wenn sein
Wert unabhängig von der Spannung, der Stärke des Stromes und jeglichen
Parametern ist."
Okay, danke für die Belehrung, das sehe ich ein.
Bisher hatte ich das immer als Unterscheidung für Bauelemente mit interner Energiespeicherung (Spulen und Kondensatoren) und solche ohne genutzt.
Die einen haben einen rein realen Widerstand, die anderen einen komplexen, mit Phasenwinkel.
Und ja, ab sofort halte ich mich hier auch wieder raus!
In der Uhr von Wolle werkeln V40511, die brauchen keine zusätzlichen
Treiber. Wolle verzichtet allerdings auf Widerstände zwischen Chip und
LEDs.
Womoeglich sind die (7 Seg-)LEDs genauso antiquarisch wie der 40511,
und brauchen den Strom. :)
Die VQEs habe ich immer als recht dunkel in Erinnerung.
Speziell wenn sie gemuxt betrieben werden.
Unabhängig davon wäre der 4069UB sicherlich nicht meine erste Wahl als
Treiber, auf Vorwiderstände würde ich sowieso nicht verzichten.
Stellt man für eine LED die Spannung exemplarbezogen so ein dass 20mA
fliessen, könnte das typischerweise bei 2.2V der Fall sein. Erwärmt sich
nun die LED von 20 auf 80 GradC, durch ihre eigene Abwarme oder die der
umgebenden Elektronik, sinkt der Spannungsbedarf um 60x0.004 um 0.24V
auf 1.96V. Die nun nicht benötigten 0.24V führen am 20 Ohm
Innenwiderstand der LED zu 12mA mehr, also 32mA, und damit zu ...
... einer weiteren Erwärmung, die zu einer weiteren Stromerhöhnung führt, die zu einer weiteren Erwärmung führt, die dank fortschreitender thermischer Mitkopplung zum Exitus der LED führt.
Mir geht es vorzugsweise um die Ermittlung des Innenwiderstands einer LED.
Weil die UI-Kennlinie einer LED im Grunde eine Exponentialfunktion ist (Stichwort Shockley), hast die unendlich viele "Innenwiderstände", wenn du die KL an irgendeinem Punkt simpel linearisierst und als Tangente betrachtest.
Fazit: eine Diode mit einem "scharfen Knick" gibt es genausowenig wie eine mit einem "eingebauten ohmschen Widerstand". Siehe dazu auch den Beitrag "Re: Diode mit scharfem "Knick""
Fazt 2: man kann sich shcon mal 1 einzige Schaltung so hinbasteln, dass das ein paar Jahre funktioniert (das habe ich in jungen und unerfahrenen Jahren auch schon getan). Aber kein vernünftiger Entwickler wird inhärente Innen- und Bahnwiderstände von irgendwelchen elektronischen Bauteilen als "konstant" betrachten. Besonders nicht über diverse Hersteller und diverse Die-Shrinks hinweg.
Ein 4069UB ist ein sparsamer Geselle. Wenn die LEDs sowieso Treiber
brauchen, ist der dann aber genau richtig. Wenn die LEDs dann
zu gut illuminieren, wird Mann evtl doch noch Widerstaende brauchen.
...oder die Betriebsspannung verringern. So oder so sollte man den Kurzschlussstrom messen und nachrechnen, ob er zu den Grenzdaten
des ICs und der LEDs passt.
Ein 4069UB ist ein sparsamer Geselle. Wenn die LEDs sowieso Treiber
brauchen, ist der dann aber genau richtig. Wenn die LEDs dann
zu gut illuminieren, wird Mann evtl doch noch Widerstaende brauchen.
...oder die Betriebsspannung verringern. So oder so sollte man den
Kurzschlussstrom messen und nachrechnen, ob er zu den Grenzdaten
des ICs und der LEDs passt.
Der Betrieb als "Vorwiderstand", ist fuer die ungepufferten Versionen
bei Verzicht auf die Einhaltung der Logikpegel durchaus vorgesehen.
Bei 3.3 V kommt man in der Tat auch der Schaltschwelle von TTL naeher.
:)
Bisher hatte ich das immer als Unterscheidung für Bauelemente mit
interner Energiespeicherung (Spulen und Kondensatoren) und solche ohne
genutzt.
Die einen haben einen rein realen Widerstand, die anderen einen
komplexen, mit Phasenwinkel.
Natürlich gibt es diesen Unterschied auch, wobei es aber "reeller"
Widerstand heisst, im Unterschied zwischen den "normalen" und den
"induktiven" und "kapazitiven" Widerständen. Auch die Worte "Blind-"
und "Scheinwiderstände" sind völlig korrekt. Deshalb solltest Du
den Beitrag von Gunnar nicht als "Belehrung", sondern einfach nur
als Richtigstellung sehen. "Belehrt" wird man hier im Forum m.E.
schon viel zu oft...
Zwischenzeitlich ist viel ja Text zusammengekommen, wobei zum Teil mein Ursprungsanliegen nicht beachtet wurde.
Noch einmal mein Anliegen: Mir geht es hier vor vorzugsweise darum, ob ich die Werte der gezeigten Diagramme der Seite 5 (angehängtes Datenblatt) richtig ausgelesen und bewertet habe.
Also die Zeilen:
„Seite 5 des Datenblatts zeigt das Diagramm I = (f) U
Betrachtet man dieses Diagramm, so kommt man im Bereich von
15mA–10mA LED-Strom auf eine Flussspannung von 2,15V-2,05V.
Daraus der LED-Widerstand: R= 100mV/5mA --> 20 Ohm der LED, falls ich
mich nicht verrechnet habe.“
Und Teil 2:
„Für den oben genannten Strombereich von 10mA/15mA wäre eine
Umgebungstemperatur von 70°C/55°C zulässig.“
Noch einmal meine Frage: Habe ich die Datenblattwerte, hier vorzugsweise die Diagramme, richtig ausgelesen?
Falls nein, bitte die Begründung mit Korrektur.
und dann kommt es auch noch darauf an, wie herum man misst.
Hmm, eigenlich sollte man in Sperrrichtung nach den meisten
Datenblättern nicht mehr als 5V anlegen, andereseits habe ich
noch keine LED durch eine zu hohe Sperrspannung "ermordet".
Noch einmal mein Anliegen: Mir geht es hier vor vorzugsweise darum, ob
ich die Werte der gezeigten Diagramme der Seite 5 (angehängtes
Datenblatt) richtig ausgelesen und bewertet habe.
Also die Zeilen:
„Seite 5 des Datenblatts zeigt das Diagramm I = (f) U
Betrachtet man dieses Diagramm, so kommt man im Bereich von
15mA–10mA LED-Strom auf eine Flussspannung von 2,15V-2,05V.
Dieses Diagramm zeigt einen mittleren Wert aller gefertigten LEDs.
Die Fertigungstoleranzen sind da nicht berücksichtigt!
Und Teil 2:
„Für den oben genannten Strombereich von 10mA/15mA wäre eine
Umgebungstemperatur von 70°C/55°C zulässig.“
Wobei die "Umgebungstemperatur" ja schon allein durch den Betrieb
der LED erhöht wird, wobei, je nach Art der Wärmeabfuhr, die Umge-
bungstemperatur auch einige 10° höher sein kann.
Noch einmal meine Frage: Habe ich die Datenblattwerte, hier vorzugsweise
die Diagramme, richtig ausgelesen?
Nur teilweise, wobei ich dieses Datenblatt als eher schlecht und
unvollständig ansehe. Das hängt vielleicht auch mit dem Alter von
Noch einmal meine Frage: Habe ich die Datenblattwerte, hier vorzugsweise
die Diagramme, richtig ausgelesen?
Nein.
Falls nein, bitte die Begründung mit Korrektur.
ich sehe da für 15mA eindeutig eine Spannung von etwa ungefähr 2,135V.
diese von Hand hingezittere Linie ist eine rechnerische "typische" Kennlinie, die viellleicht für einen Mittelwert von vielen LEDs gelten mag, aber sicher nicht für die eine, die du vor dir liegen hast.
Aber es ist sowieso blanker Unsinn, diese zittrig von Hand gemalte Kennlinie als Referenz für eine Widerstandsberechnung zu nehmen. Mit etwas "gutem Willen" könnte man da sogar Bereiche mit negativem Widerstand vermuten, was bei geeigneter Beschaltung zu einem Oszillator führen würde...
Dieses Diagramm zeigt einen mittleren Wert aller gefertigten LEDs.
Die Fertigungstoleranzen sind da nicht berücksichtigt!
Richtig.
Exemplarstreuung und Fertigungstoleranzen sind ein anderes Thema.
Meine Betrachtungen sollten sich nur auf die Auswertung des Datenblattes beziehen.
Wobei die "Umgebungstemperatur" ja schon allein durch den Betrieb
der LED erhöht wird,
Wie schon gesagt: Es geht um die Auswertung des Datenblattes.
Umgebungstemperatur ist doch eindeutig. Wenn nicht, dann steck die LED in eine Klimakammer.
Dieses Diagramm zeigt einen mittleren Wert aller gefertigten LEDs.
Die Fertigungstoleranzen sind da nicht berücksichtigt!
Richtig.
Exemplarstreuung und Fertigungstoleranzen sind ein anderes Thema.
Meine Betrachtungen sollten sich nur auf die Auswertung des Datenblattes
beziehen.
Ja, Auswertung eines eher schlechten Datenblattes, welches für die
Praxis nicht geeignet ist.
Wobei die "Umgebungstemperatur" ja schon allein durch den Betrieb
der LED erhöht wird,
Wie schon gesagt: Es geht um die Auswertung des Datenblattes.
Umgebungstemperatur ist doch eindeutig.
Wenn nicht, dann steck die LED in eine Klimakammer.
Ja, aber bitte eine mit Umluft. Wobei ich bezweifele, das die Firma
"Kingbreight" überhaupt solche Messungen gemacht hat.
„Seite 5 des Datenblatts zeigt das Diagramm I = (f) U
Betrachtet man dieses Diagramm, so kommt man im Bereich von
15mA–10mA LED-Strom auf eine Flussspannung von 2,15V-2,05V.
Daraus der LED-Widerstand: R= 100mV/5mA --> 20 Ohm der LED, falls ich
mich nicht verrechnet habe.“
Noch einmal mein Anliegen: Mir geht es hier vor vorzugsweise darum, ob
ich die Werte der gezeigten Diagramme der Seite 5 (angehängtes
Datenblatt) richtig ausgelesen und bewertet habe.
Die Zenerspannung bezieht sich auf den Durchbruch in Rückwärtsrichtung.
In dem Falle geht es um die Ähnlichkeit der Kennlinie in einem Quadranten. Der Knick in der Kennlinie von einer LED ist staerker ausgepraegt im Vergleich zur Diode.
R_s aus dem Ersatzschaltbild, der differentielle Widerstand, ist was der TO als LED-Widerstand auffasst.
Es gibt LED, da ist die Unterseite des dotierten Halbleiterkristalls bewusst ohmisch schlechter gehalten mit gleichzeitig nicht so starker Temperaturdrift um auf externe Widerstaende verzichten zu koennen, wenn mehrere selektierte LED parallel mit sehr guter Waermeableitung hinter einem gemeinsamen Vorwiderstand oder Konstantstromnetzteil haengen.
Ich sehe bei 15mA eine Spannung von 2,15V und bei 10mA 2,05V.
Wenn wir vom gleichen Diagramm sprechen (siehe Anhang), dann hast du ganz offensichtlich einen Sehfehler.
Wenn du ein anderes Diagramm meinst, dann kannst du ja (unter Ignoranz all der Posts die dich auf die vielen nicht in diesem Diagramm abgebildeten Toleranzen hinweisen) mal dein spezielles Diagramm so weit vergrößern, dass man was erkennt und dort dann einzeichnen, was du da erkennst.
Denken kostet extra.
Statt der "Datenblattkennlinienfetischisten" sind mir da die "Absolutemaximumvaluesentwickler" grade noch lieber. Letztere sehen wenigstens irgendwann ein, dass sie auch die anderen Angaben im Datenblatt anschauen sollten.
Die Bezeichnungen "linear" und "ohmsch" sind m.E. zwei unter-
schiedliche Eigenschaften, die man nicht verwechseln sollte.
Darf ich dir da mit einem Zitat aus der Wikipedia aushelfen:
"Das ohmsche Gesetz besagt: Die Stärke des durch ein Objekt fließenden elektrischen Stroms ist proportional der elektrischen Spannung. Oder umgekehrt: Ist der als Quotient aus Spannung zu Stromstärke definierte elektrische Widerstand konstant, also unabhängig von Spannung und Stromstärke, so gilt am Objekt das ohmsche Gesetz; das Objekt hat dann ein ohmsches Verhalten."
https://de.wikipedia.org/wiki/Ohmsches_Gesetz
"Linear" ist etwas weiter gefasst, wenn du für den Zusammenhang einen Offset zulässt. Im Falle eines Widerstandes wäre das allerding - bemerkenswert.
Nur teilweise, wobei ich dieses Datenblatt als eher schlecht und
unvollständig ansehe. Das hängt vielleicht auch mit dem Alter von
20 Jahren zusammen.
20 Jahre kann stimmen.
Auch wenn ich vom Thema „Datenblatt lesen“ jetzt abweiche:
Die LEDs habe ich 2003 gekauft und in der meiner Funkuhr ohne diskreten VORwiderstand verbaut. Bis zum heutigen Tag, also nach ca.20 Jahre Betriebdauer, hat noch keine einzige LED den Geist aufgegeben.
Also mein Slogan: „wenn man es richtig macht“ ist weiterhin gültig.
Das ergibt bei 350mA einen "Widerstand" bei 1,9V von 5,42 Ohm und bei
2,5V ganze 7,14 Ohm - das sind fast 50% Abweichung.
Und genau da (und im thermischen Driften) liegt das Problem.
Stimmt. Man kann es aber auch anders herum sehen. Je kleiner der Nennstrom der LED (also eher 10mA Signal LED anstatt 350mA Belauchtungs-LED) und je kleiner der gewählte Betriebsstrom (2mA für 10mA LED) umso höher ist der differentielle Widerstand und umso unkritischer ist das Fehlen eines externen Vorwiderstands oder gar Stromquelle. Ist zwar immer noch sinnloser Murks, funktioniert aber leidlich.
Noch einmal meine Frage: Habe ich die Datenblattwerte, hier vorzugsweise
die Diagramme, richtig ausgelesen?
Egal was Du abgelesen hast, Du hast den differentiellen Widerstand berechnet, nicht den (ohmschen) Widerstand. Wenn Du die LED in diesem Arbeitspunkt mit einem Kleinsignal AM-modulieren willst, dann mag dieser Wert tatsächlich was Relevantes darstellen. Aber nicht, wenn die LED einfach nur was anzeigen oder beleuchten soll ...
Kurze Frage: In welchem Beitrag habe ich einen ohmschen Widerstand
berechnet?
Im Allerersten. So hat es angefangen.
Naja, er hat es unglücklich formuliert. Er meinte schon den parasitären, differentiellen Widerstand. Denn er hat richtig gerechnet. Soviel sollte man dem "Angeklagten" zu Gute halten. In dubio pro reo!
Also mein Slogan: „wenn man es richtig macht“ ist weiterhin gültig.
Ja, "alles richtig machen" heisst, das man LEDs mit einem mehr
oder weniger konstanten Strom betreibt, so wie es sich für sog.
Stromsenken gehört. Wobei man Spannungsquellen auch mit einem
Reihenwiderstand zu eher schlechten Stromquellen machen kann
und dieser Reihenwiderstand auch in Ansteuer-ICs versteckt sein
kann.
Naja, er hat es unglücklich formuliert. Er meinte schon den parasitären,
differentiellen Widerstand. Denn er hat richtig gerechnet. Soviel sollte
man dem "Angeklagten" zu Gute halten. In dubio pro reo!
Richtig. Und der erste Post sollte den TO an die starke Temperaturabhängigkeit hinführen.
Der Betrieb als "Vorwiderstand", ist fuer die ungepufferten Versionen
bei Verzicht auf die Einhaltung der Logikpegel durchaus vorgesehen.
Das war nicht vorgesehen, sondern einfach nur ein Dreckeffekt der
damaligen Technologie, die sich aber vorteilhaft hier ausnutzen
ließ/lässt.
In der Version 1.0 hat man sich schamhaft um das Problem der
geringen Treiberleistung "herumgedrueckt". Mittlerweile kann
bei den Herstellern auch die "Sekundaeranwendungen" von
ungepufferten CMOS-Invertern ganz offiziell nachlesen. :)
Z.B. beim 4007 von TI. (Ein naher Verwandter des 4069UB.)
Vorsicht!
Dieser Text koennte moeglicherweise von Spuren schwedischen
Atomstroms kontaminiert sein. Halten Sie Abstand und nehmen
sie regelmaessig ihre Jodtabletten!
Dieser Text koennte moeglicherweise von Spuren schwedischen
Atomstroms kontaminiert sein.
Du weisst, das damals bei der Katastrophe von Tschernobyl, der
Strahlungswert in einem schwedischen Atomkraftwerk niedriger
war als der Wert ausserhalb?
Dieser Text koennte moeglicherweise von Spuren schwedischen
Atomstroms kontaminiert sein.
Du weisst, das damals bei der Katastrophe von Tschernobyl, der
Strahlungswert in einem schwedischen Atomkraftwerk niedriger
war als der Wert ausserhalb?
Ich war schon in Rheinsberg und Lubmin zu Gange, und das Dosimeter
zeigte zum Feierabend Nichts an. Das koennte also hinkommen.
Du weisst, das damals bei der Katastrophe von Tschernobyl, der
Strahlungswert in einem schwedischen Atomkraftwerk niedriger
war als der Wert ausserhalb?
Ich war schon in Rheinsberg und Lubmin zu Gange, und das Dosimeter
zeigte zum Feierabend Nichts an. Das koennte also hinkommen.
Und das hat mit "LED-Innenwiderstand" genau was zu tun?
Du weisst, das damals bei der Katastrophe von Tschernobyl, der
Strahlungswert in einem schwedischen Atomkraftwerk niedriger
war als der Wert ausserhalb?
Ich war schon in Rheinsberg und Lubmin zu Gange, und das Dosimeter
zeigte zum Feierabend Nichts an. Das koennte also hinkommen.
Und das hat mit "LED-Innenwiderstand" genau was zu tun?
Guter Punkt.
Gueldet aber nicht, weil du flasch zitiert hast. :)
Trotzdem gibt es parisitaere ohmsche Widerstaende, die an einen Teil des
Spannungsabfalls über einer LED schuld sind.
Aber die bestimmen nicht maßgeblich den differentiellen Widerstand, der im ersten Post annähernd berechnet wurde.
Deshalb rechnete der TO auch nicht 2,15V durch 15mA.
Aber er legt einfach eine Tangente an aeinen winzigen Teil der Shockley-Gleichung und meint, das wäre irgendein "Widerstand". Und diese Vorgehensweise ist grundlgend falsch, weil jede LED aufgrund ihrer unterschiedlichen Dotierung einen völlig anderen Verlauf dieser e-Funktion hat.
Man müsste also diesen Arbeitspunkt für jede einzelne LED einer Reihenschaltung ausmessen und dann noch dafür sorgen, dass die Die-Temperatur sich nicht signifikant ändert.
Zusammenfassend nocheinmal: es ist Murks, eine Datenblattkennlinie mit "typischen" Mittelwerten die für eine bestimmte Temperatur angegeben ist, als Berechnung für ein Seriengerät herzunehmen.
Und ebenfalls nochmal: an dieser Shockley-Gleichung ist nichts Geheimes, sie ist in der Elektronik anerkannt und funktioniert offenbar recht zuverlässig.
Kurze Frage: In welchem Beitrag habe ich einen ohmschen Widerstand
berechnet?
Im Allerersten. So hat es angefangen.
Naja, er hat es unglücklich formuliert. Er meinte schon den parasitären,
differentiellen Widerstand.
Allerdings nimmt wolleg dann diesen aus einer hingekritzelten Kennlinie hergezauberten "Widerstand" hinterher als gegeben und konstant an und setzt ihn fortan in seine Berechnungen ein, denn
Bei 4 oder 5 LED in Reihenschaltung kommt man dann bei Verwendung
dieser Leuchtdiode auf 80 oder 100 Ohm
Und spätestens das ist blanker Unsinn, denn "diese Leuchtdiode" gibt es nicht. Oder eben bestenfalls, wenn man aus tausenden LEDs genau die 4 oder 5 heraussucht, die ziemlich genau diese KL haben. Und die dann hinterher auf konstanter Temperatur hält.
