Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED-Strahlungsleistung berechnen


von Viktor (Gast)


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Guten Tag,

ich soll für folgende LED 
http://de.farnell.com/avago-technologies/hlmp-eg08-wz000/led-5mm-rot/dp/1003319?Ntt=1003319 
die Strahlungsleistung berechnen.
Ich bin folgendermaßen vorgegangen: Als Betriebsspannung hab ich 6 V 
gewählt.

Vorwiderstand: R= 6V - 1,9V / 20mA = 205 Ohm

P-Verlustleistung: PV= (6V - 1,9V) * 20mA = 82mW

Strahlungsleistung der Led: P=U*I= 1,9V * 20mA= 38mW

Ich wollte nun wissen, ob meine Berechnungen und die ausgewählte 
Betriebsspannung richtig sind!?

Schon mal ein Danke im Vorraus.

Gruß

von MWS (Gast)


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Strahlungsleistung <> aufgenommene Leistung

Beitrag "Led, EInheiten umrechnung"

von Echo (Gast)


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Die Strahlungsleistung entspricht nicht der benötigten elektrischen 
Leistung! Du musst entsprechend noch den Wirkungsgrad der LED 
berücksichtigen bzw dir die Strahlungsleistung (je nachdem welche genaue 
Größe du hier haben willst: Lichtstrom, Lichtstärke oder 
Beleuchtungsstärke, mal wiki fragen) komplexer errechnen.

Der Vorwiderstand und die Betriebsspannungsrechnung sind soweit okay.

MfG Echo

von Viktor (Gast)


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Und was willst du mir damit sagen, dass
Strahlungsleistung=Leistung die die Led verbraucht, in dem Fall 38mW

von Viktor (Gast)


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Alles klar, danke

von MWS (Gast)


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Viktor schrieb:
> dass Strahlungsleistung=Leistung die die Led verbraucht, in dem Fall 38mW

Das "<>" bedeutet "ungleich", was ist da nicht zu verstehen ?
Wenn die Strahlungsleistung (abgegebene Leistung) gleich der 
aufgenommenen Leistung wäre, dann wäre der Wirkungsgrad 100%. Davon 
würde ich dann auch 1000 Stück nehmen. ;D

von Harald W. (wilhelms)


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MWS schrieb:

> Wenn die Strahlungsleistung (abgegebene Leistung) gleich der
> aufgenommenen Leistung wäre, dann wäre der Wirkungsgrad 100%. Davon
> würde ich dann auch 1000 Stück nehmen. ;D

Ich kann Dir versichern, das jede LED die Leistung die sie aufnimmt
auch zu 100% wieder abgibt. Das Du den überwiegend infraroten Anteil
nicht sehen kannst; dafür kann doch die LED nichts. :-)
Gruss
Harald

von Serienwiderstand (Gast)


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supraleitende LEDs sehr interessant..

von Yalu X. (yalu) (Moderator)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Ich kann Dir versichern, das jede LED die Leistung die sie aufnimmt
> auch zu 100% wieder abgibt.

Aber nicht zu 100% als Strahlung. Einen Großteil gibt sie direkt als
Wärme an die umgebende Luft ab. Deswegen ist immer Strahlungsleistung <
elektrische Leistung, es sei denn, die LED befindet sich im Vakuum, und
die Zuleitungen haben einen unendlich großen Wärmewiderstand.

von MWS (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> Ich kann Dir versichern, das jede LED die Leistung die sie aufnimmt
> auch zu 100% wieder abgibt.

Das Energieerhaltungsgesetz ist bestens bekannt, das ist aber wenig 
zielführend für die Frage de TO.

> Das Du den überwiegend infraroten Anteil nicht sehen kannst
> dafür kann doch die LED nichts. :-)

Möglicherweise ist Dir der Unterschied zwischen Wärme und Wärmestrahlung 
nicht bekannt.

Die vom TO verlinkte Led leuchtet rot und nicht infrarot. Dabei 
entstehende Verlustwärme wird, wie schon von Yalu geschrieben, 
hauptsächlich über die Beinchen und den Led-Körper abgeführt. 
IR-Strahlung entsteht da nicht viel.

von Rechenregeln (Gast)


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Viktor schrieb:
> Vorwiderstand: R= 6V - 1,9V / 20mA = 205 Ohm

Das meinst du nicht, eher
R= ( 6V - 1,9V ) / 20mA = 205 Ohm

von Udo S. (urschmitt)


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MWS schrieb:
> Möglicherweise ist Dir der Unterschied zwischen Wärme und Wärmestrahlung
> nicht bekannt.
Erst mal lesen. Harald hat nicht gesagt daß sie LED sie als 
Strahlungsleistung abgibt, er hat gesagt daß die LED die aufgenommene 
LEISTUNG zu 100% wieder abgibt.
Und wie das gemeint war hat das Smilie wohl ausreichend gezeigt. Leute 
nicht immer so bierernst.

von Ulrich (Gast)


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Die LEDs haben so weit ich weiß 100% Wirkungsgrad noch nicht ganz 
erreicht. Ganz ausgeschlossen ist das übrigens nicht, vor allem im roten 
oder infraroten Bereich.

Es gab sogar schon mal die Idee mit LEDs (mittleres IR), mit über 100% 
Wirkungsgrad zu kühlen.

von MWS (Gast)


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Udo Schmitt schrieb:
> Erst mal lesen. Harald hat nicht gesagt daß sie LED sie als
> Strahlungsleistung abgibt, er hat gesagt daß die LED die aufgenommene
> LEISTUNG zu 100% wieder abgibt.

Dann würde ich an Deiner Stelle den guten Rat zu lesen auch selbst 
befolgen:

Harald Wilhelms schrieb:
> Das Du den überwiegend infraroten Anteil
> nicht sehen kannst; dafür kann doch die LED nichts. :-)

Udo Schmitt schrieb:
> Und wie das gemeint war hat das Smilie wohl ausreichend gezeigt. Leute
> nicht immer so bierernst.

Wenn das Post lustig gewesen wär', dann hätt' ich ja gern mitgelacht, 
statt dessen war's ein Schmarrn und da hat der Smilie auch nix 
rausgerissen.

von Didi S. (kokisan2000)


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Ich habe hier selten so viel Blödsinn gelesen!
Also, auch wenn hier einige schon die richtigen Antworten gegeben haben, 
ich fasse gerne noch einmal zusammen.

Mit U*I berechnet man nichts anderes als die elektrisch aufgenommene 
Leistung der LED. Von dieser Leistung kommen je nach Arbeitspunkt, 
Halbleitermaterial und innere Struktur etwa 22%-28% als optische 
Leistung nutzbar heraus und zwar genau in dem Wellenlängenbereich 
(Farbe) für die die LED oder IRED gebaut wurde. Das LEDs im sichtbaren 
Bereich zusätzlich Strahlung im Infraroten haben ist völliger 
Blödsinn!!! IREDs (genaue Bezeichnung für Infrarot LEDa) emittieren im 
nichtsichtbaren Infraroten Spektrum, allerdings manchmal so kanpp an der 
Grenze des Sichtbaren, dass LEDs für 840-890nm noch leicht dunkelrot zu 
sehen sind.
Die Leistung, die nicht als optische Strahlung heraus kommt, wird in 
Wärme gewandelt. Von dieser Wärme wird ein kleiner Teil über die 
Oberfläche direkt abgestrahlt (T^4 Gesetz), der andere Teil wird über 
die Kontakte abgeführt. Der Anteil der über die Oberfläche des Package 
abgeführt wird, kann heute vernachlässigt werden. Also werden mehr als 
70% der elekrtrischen Leistung in Wärme gewandelt und fliessen über die 
Kontakte in das Board ab.

Gruß
kokisan

von Hagen R. (hagen)


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und Wärme ist keine Strahlung ?

von Didi S. (kokisan2000)


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@Hagen: Wie kommst Du denn darauf???

Wärme ist ein Energiefluß und im Beispiel der LED materialgebunden 
fliessend, also KEINE Strahlung. Nur ein sehr kleiner Teil der Wärme 
verlässt die Oberfläche der LED strahlend als Wärmestrahlung, aber 
dieser Teil ist für eine erste Betrachtung vernachlässigbar, da die 
Oberflächentemperaturen zu gering sind.

von MWS (Gast)


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Hagen Re schrieb:
> und Wärme ist keine Strahlung ?

Bei einer Led-Betriebstemperatur >= 300 Grad Celsius würde auch 
Wärmestrahlung abgegeben. Die Led wird in Folge zum schwarzen Strahler, 
siehe auch Plankscher Strahler. :D

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