Hi, ich befinde mich gerade in der Planungsphase von einem kleinen Hobbyprojekt (LED-Cube) und stehe vor der Frage der Versorgungsspannung. Da die Steuerung selbst mit 5 Volt betrieben werden wird und ich UDN2981 als Treiber verwenden möchte und die LEDs eine Flusspannung von 3,1 Volt haben, reichen die 5 Volt zum Betreiben der LEDs nicht mehr so ganz aus - zumindest im Worst Case Szenario. Laut Datenblatt fallen am UDN2981 bis zu 2 Volt ab. Daher benötige ich eine zweite Spannungsquelle. Mir stellt sich nun die Frage, ob es sinnvoll ist die Vorwiderstände so klein wie möglich zu halten? Soll ich die zweite Spannungsquelle also so "niedrig" wie möglich wählen, sodass auch die Vorwiderstände "klein" ausfallen? Der Strom durch die LEDs soll "klassische" 20 mA betragen, d.h. um so geringer die Spannung, umso geringer der Vorwiderstand, umso geringer die Verlustleistung am Vorwiderstand. Stimmt meine Überlegung soweit, oder übersehe ich hier etwas? Vielen Dank!
Zu klein dürfen die Widerstände nicht sein, weil die Vorwärtsspannung durchaus von 3.1V abweichen kann. Guck dir mal die Min/Max-Werte und die Temperaturabhängigkeit im Datenblatt an.
LED schrieb im Beitrag #2854467: > Der Strom durch die LEDs soll "klassische" 20 mA betragen, d.h. um so > geringer die Spannung, umso geringer der Vorwiderstand, umso geringer > die Verlustleistung am Vorwiderstand. > > Stimmt meine Überlegung soweit, oder übersehe ich hier etwas? Das kommt darauf an, wie konstant bzw. genau der Spannungsabfall am UDN2981 ist. Ich hab mir jetzt nicht angesehen, wovon der wie abhängt. Dein Vorwiderstand muß ja quasi die Spannung zwischen den 3,1 Volt der LED und dem, was aus dem UDN kommt, verheizen. Je geringer du diese Spannungsdifferenz planst, desto stärker wird eine Abweichung davon sich auf den Strom auswirken. Beispiel: Mal angenommen, du arbeitest mit 6 Volt, so daß bei 2 Volt Spannungsabfall am UDN noch 4 Volt ankommen. Dann müßten am Widerstand 0,9 Volt abfallen. Wenn der Spannungsabfall am UDN aber mal nur 1 Volt ist, bleiben für den Widerstand auf einmal 1,9 Volt übrig, also gut das Doppelte, wodurch sich auch der Strom verdoppeln würde. Hast du stattdessen am Eingang 10 Volt und hinter dem UDN 8 Volt, bleiben für den Widerstand 4,9 Volt übrig, und wenn der UDN nur 1 Volt verheizt, sind es 5,9 Volt, was dann nur 20% mehr sind, statt wie vorhin 100%.
LED schrieb im Beitrag #2854467: > die LEDs eine Flusspannung von 3,1 Volt haben Du meinst 3,14159265V, also PI? > oder übersehe ich hier etwas? Diese 3,1V sind eben nicht PI und überhaupt nicht konstant. Die 3,1V sind nur ein typischer Wert. Ich würde behaupten, die LEDs können durchaus auch mal 2,8V oder 3,4V haben, da kuckt man sich in der LED-Branche noich nicht schräg an... :-o Und jetzt rechne das nochmal mit diesen beiden Eckwerten durch. > Der Strom durch die LEDs soll "klassische" 20 mA betragen, d.h. um so > geringer die Spannung, umso geringer der Vorwiderstand, umso geringer > die Verlustleistung am Vorwiderstand. > > Stimmt meine Überlegung soweit, oder übersehe ich hier etwas? Du drehst am falschen Rad! Und du hältst den falschen Wert konstant! > Der Strom durch die LEDs soll "klassische" 20 mA betragen Warum denn? > umso geringer die Verlustleistung am Vorwiderstand. Würdest du dir sagen: Ich nehme high-eff LEDs, dann kämst du mit 2mA für die selbe Helligkeit aus, und du hättest schlagartig wenig Verlustleistung.
Rrolf Magnus schrieb: > Das kommt darauf an, wie konstant bzw. genau der Spannungsabfall am > UDN2981 ist. Ich hab mir jetzt nicht angesehen, wovon der wie abhängt. Das ist so ein bisschen ein Problem. Der hängt wohl von der Belastung ab und liegt irgendwo zwischen 1,4 und 2 Volt. Lothar Miller schrieb: > Du meinst 3,14159265V, also PI? Naja, das ist zumindest die Angabe, welche in der Beschreibung der LEDs zu lesen ist und ich mit meinem Multimeter nachmessen kann. Lothar Miller schrieb: > Du drehst am falschen Rad! Nur muss ich dieses Rad (= 2. Spannungsquelle) halt auf irgendeinen Wert festlegen. Lothar Miller schrieb: > Warum denn? Weil die LEDs für den Betrieb mit diesem Strom "spezifiziert" sind und ich auch bei heller Umgebungsbeleuchtung etwas sehen möchte. Lothar Miller schrieb: > Würdest du dir sagen: Ich nehme high-eff LEDs, dann kämst du mit 2mA für > die selbe Helligkeit aus, und du hättest schlagartig wenig > Verlustleistung. Zum Einen habe ich die LEDs schon, zum anderen kann man sich beim Erwerb von über 500 LEDs nicht aussuchen was man möchte - zumindest wenn es bezahlbar bleiben soll.
>> Warum denn? > Weil die LEDs für den Betrieb mit diesem Strom "spezifiziert" sind Es verbleibt die Frage: braucht die LED für die gewünschte Helligkeit diesen Strom tatsächlich? Du kannst nämlich jederzeit von diesem Strom abweichen. In Richtung "mehr" nur vorsichtig, in Richtung "weniger" ohne Einschränkung bis hinunter auf 0.... > Lothar Miller schrieb: >> Du meinst 3,14159265V, also PI? > Naja, das ist zumindest die Angabe, welche in der Beschreibung der LEDs > zu lesen ist und ich mit meinem Multimeter nachmessen kann. Trotzdem ist diese Spannung nicht konstant. Mach die LED mal heiß und mal kalt... LED schrieb im Beitrag #2854966: > Zum Einen habe ich die LEDs schon Pech. Dann kann man nur noch probieren, das Beste draus zu machen... > zum anderen kann man sich beim Erwerb > von über 500 LEDs nicht aussuchen was man möchte Oh, doch, man muss nur vorher wissen, was man braucht. Low-Current LEDs sind nicht so sehr viel teurer, man muss nur gut suchen. Zusammenfassung: Insgesamt ist es so, dass LEDs mit einem Strom betrieben werden und aus diesem Strom eine entsprechende Helligkeit erzeugen. Grob gilt: halber Strom = halbe Helligkeit. Und bei dem jeweiligen Strom stellt sich eine Spannung über der LED ein, die allerdings zur Helligkeit so gut wie keinen Bezug hat. Und deshalb sollten idealerweise LEDs mit einer Konstantstromquelle angesteuert werden. Eine Konstantstromquelle hat eine möglichst hohe Spannung und einen möglichst hohen Innenwiderstand. Denn mit einer Spannung von z.B. 100V ist es dann nur noch 1% Fehler im Strom, wenn die LED statt 2V eine Druchlassspannung von 3V hat. Natürlich erkauft man sich dieses vorteilhafte Verhalten mit einem miserablen elektrischen Wirkungsgrad um 2..3% (2..3V für die LED, der Rest für den Vorwiderstand). Je weiter du von der "idealen" Stromquelle weg kommst, umso mehr bekommst du Fertigungstoleranzen und Temperaturschwankungen zu spüren.
Lothar Miller schrieb: > LED schrieb im Beitrag #2854966: >> Zum Einen habe ich die LEDs schon > Pech. Dann kann man nur noch probieren, das Beste draus zu machen... >> zum anderen kann man sich beim Erwerb >> von über 500 LEDs nicht aussuchen was man möchte > Oh, doch, man muss nur vorher wissen, was man braucht. Low-Current LEDs > sind nicht so sehr viel teurer, man muss nur gut suchen. Mal spontan bei Reichelt geschaut: 500 * "LED, 5mm, Low Cost, rot" kosten 30 € 500 * "LED 5mm, Low-Current, 2 mA, rot" kosten 40 €
Rolf Magnus schrieb: > Mal spontan bei Reichelt geschaut: Und die 10€ hat man beim Betrieb von 500 LEDs nach einem Jahr bei der Stromrechnung schon fast wieder reingeholt... Auf jeden Fall spart man sich die 10€ aber schon mal beim Netzteil, das ja fast 10x weniger Leistung bringen muss...
Rolf Magnus schrieb: > 500 * "LED, 5mm, Low Cost, rot" kosten 30 € > 500 * "LED 5mm, Low-Current, 2 mA, rot" kosten 40 € Wobei ich das Ganze gerne in blau hätte. Das gibt es bei Reichelt noch nicht einmal.
Rolf Magnus schrieb: > Mal spontan bei Reichelt geschaut: > > 500 * "LED, 5mm, Low Cost, rot" kosten 30 € > 500 * "LED 5mm, Low-Current, 2 mA, rot" kosten 40 € Schau Dir mal die Diagramme in den Datenblättern an. Da siehst Du eindeutig, dass man auch normale LEDs einfach mit weniger Strom betreiben kann und bekommt eine ähnliche Lichtleistung wie bei low-current Typen. Low-current ist also wohl mehr ein Marketing Trick.
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