Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Anfängerfrage zum LED Vorwiderstand


von E-Technik Neuling (Gast)


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Schönen guten Abend,

kurz vorweg, ich habe noch recht wenig Ahnung von E-Technik deshalb 
verzeiht die möglicherweise blöde Frage ;-)

Soweit ich das bisher verstanden hab muss vor jede LED ein Vorwiderstand 
geschaltet werden um den Strom zu begrenzen, da die Leitfähigkeit der 
LED ab 0,7V exponentiell zunimmt. Soweit so gut.

Geht man nun von einer LED aus welche für 3V und 30mA ausgelegt ist (und 
ich diese auch an eine Spannungsquelle mit exakt 3V anschließe) würde 
das ja einen Vorwiderstand von 100Ohm ergeben (R = U/I  => R = 3V / 
0,03A).

Dann habe ich aber gelesen das wenn ich nun dieselbe LED an eine 5V 
Spannungsquelle anschließen wöllte müssten ja über den Vorwiderstand 2V 
abfallen. Daraus folgt dann dass dieser Vorwiederstand 66,7Ohm sein 
sollte (R = 2V / 0,03A).

So und genau ab hier ist es unlogisch, denn wie kann es sein das der 
Widerstand bei einer höheren Spannung kleiner Ausfällt? Sollte es nicht 
eher umgekehrt sein, sprich umso höher die Quellspannung ist umso höher 
auch der Widerstandswert des Vorwiderstandes ?

Ich würde mich freuen wenn mir jemand auf die Sprünge helfen würde.

MfG.

von Mikel M. (mikelm)


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E-Technik Neuling schrieb:
> Soweit ich das bisher verstanden hab muss vor jede LED ein Vorwiderstand
> geschaltet werden um den Strom zu begrenzen, da die Leitfähigkeit der
> LED ab 0,7V exponentiell zunimmt. Soweit so gut.
 die Spannung liegt eher etwas höher


> Geht man nun von einer LED aus welche für 3V und 30mA ausgelegt 1) ist (und
> ich diese auch an eine Spannungsquelle mit exakt 3V anschließe) würde
 Man schliesst LEDs nicht an Spannungsquellen an, sondern immer an 
Stromquellen.

> das ja einen Vorwiderstand von 100Ohm ergeben (R = U/I  => R = 3V /
> 0,03A).
 Du errechnest hier nicht den Vorwiderstand sondern den der LED


> Dann habe ich aber gelesen das wenn ich nun dieselbe LED an eine 5V
> Spannungsquelle anschließen wöllte müssten ja über den Vorwiderstand 2V
> abfallen. Daraus folgt dann dass dieser Vorwiederstand 66,7Ohm sein
> sollte (R = 2V / 0,03A).
 das ist soweit richtig.



> So und genau ab hier ist es unlogisch, denn wie kann es sein das der
> Widerstand bei einer höheren Spannung kleiner Ausfällt? Sollte es nicht
> eher umgekehrt sein, sprich umso höher die Quellspannung ist umso höher
> auch der Widerstandswert des Vorwiderstandes ?
 Ich glaube diie Lösung weist du jetzt ;)


1) die 30mA in diesem Fall ist der Maximalstrom, du kannst sie dann 
durchaus mit weniger betreiben. z.B. 25mA sie ist dann vermutlich kaum 
dunkler, wird aber nicht so an der Grenze gefahren und hält dann länger.
 die 3V entnimmst du aus dem Datenblatt, bei 25mA ist es dann schon 
weniger. je nach Temperatur kann es auch bei 30mA weniger oder mehr als 
3V sein, (Datenblatt) darum auch nicht an eine Spannung anschliessen, 
sondern stromgeregelt.

von rosch (Gast)


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Wie es Mikel schon geschrieben hat, nur einmal deutlicher:

Bei deiner 3V-Rechnung nimmst du die (Betriebs-)Spannung und bei deiner 
5V-Rechnung nimmst du nur den Spannungsunterschied (5V-3V) um den 
Widerstand zu berechnen.

von Garden (Gast)


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von Mitleser (Gast)


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Und welchen Vorwiderstand muß man nehmen, wenn man eine 3V-LED an genau 
3Volt betreibt?
So, auf die Antworten bin ich gespannt.

von Frank (Gast)


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Mitleser schrieb:
> Und welchen Vorwiderstand muß man nehmen, wenn man eine 3V-LED an genau
> 3Volt betreibt?

Das geht dann halt nicht. Verabschiede dich von den drei Volt und guck 
nach dem Strom, den die LED haben will. Dir wurde ja schon gesagt, dass 
die 30mA die "absolute maximum ratings" sind. An der Grenze fährt man 
elektronische Bauelemente nicht. Guck bei 20mA, das reicht, dann guck 
dir die Spannung an und dann kannste noch nen kleinen Vorwiderstand 
benutzen.

Aber bedenke, dass gerade bei kleinen Werten die Toleranzen sehr ins 
Gewicht fallen. Wenn du unbedingt 3V an der LED haben willst, dann geht 
es mit einer 3V-Quelle ben nicht.

Guck auch mal nach Konstantstromquelle, obgleich das für eine LED leicht 
übertrieben ist. Es sei denn, du benutzt solche high-power-LEDs - da ist 
es besser, den Strom aktiv zu regeln, da diese, bedingt durch den 
thermal "thermal runaway" ihre Eigenschaften ändern. Darüber hinaus wäre 
es sinnlos, eine 3V LED mit 300mA an 5V zu betreiben und das durch einen 
Widerstand zu regeln, da dieser dann 0,6W!! verheizen müsste.

Die blöden englischen Ausdrücke sind extra gewählt, da du diese so im 
Datenblatt widerfinden wirst.

von Falk B. (falk)


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Siehe LED, dort steht praktisch alles.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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E-Technik Neuling schrieb:
> Geht man nun von einer LED aus welche für 3V und 30mA ausgelegt ist
Genau an dieser Stelle ist der Fehler.
Korrekt ist: die LED ist für einen Strom von 30mA ausgelegt. Wenn die 
LED mit diesem Storm versorgt wird, stellt sich zufällig eine Spannung 
um ca. 3V ein. Diese Spannung ist von diversen Parametern abhängig und 
variiert locker mal von 2,7-3,3V! Dazu kann noch kommen, dass sich die 
Versorgungspannung auch änden kann.

Um also den Strom mit einem Vorwiderstand möglichst konstant zu 
halten, muss über den Vorwiderstand möglichst viel Spannung abfallen. 
Rechne das einfach mal durch.
Ich habe das exemplarisch im 
Beitrag "Re: 4x7 LED-Anzeige mit ULN2803 und UDN2981A - Berechnung Widerstände" gemacht...

Falk Brunner schrieb:
> Siehe LED, dort steht praktisch alles.
Das ist praktisch...  ;-)

von E-Technik Neuling (Gast)


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Vielen dank schonmal für eure Antworten.

Ich hatte nämlich genau den selben Gedanken wie der User "Mitleser" da 
in dem Datenblatt einer LED sowohl die 3V als auch 30mA angegeben waren.
Was ich nicht wusste war das sich die Spannung praktisch zufällig bei 
entsprechendem Strom einstellt.


Also alles in allem ist meine Frage beantwortet thumbs up

von E-Technik Neuling (Gast)


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Es hat sich doch noch eine Unklaheit ergeben und zwar steht im 
Datenblatt wörtlich: "LED-Strom max. 30mA externer Vorwiderstand an Pin 
15 und 16 erforderlich". Wobei Pin 15 und 16 sind die beiden Pole der 
LED sind (15 Plus / 16 Minus).

Warum muss an jeden Pin ein Vorwiederstand, ich dachte einer in Reihe 
würde ausreichen ?

Was noch zu erwähnen ist, ist das es sich um die LED für die 
Hintergrundbeleuchtung eines LCD-Displays handelt.

MfG.

von Andreas B. (andreas_b77)


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E-Technik Neuling schrieb:
> Es hat sich doch noch eine Unklaheit ergeben und zwar steht im
> Datenblatt wörtlich: "LED-Strom max. 30mA externer Vorwiderstand an Pin
> 15 und 16 erforderlich". Wobei Pin 15 und 16 sind die beiden Pole der
> LED sind (15 Plus / 16 Minus).
>
> Warum muss an jeden Pin ein Vorwiederstand, ich dachte einer in Reihe
> würde ausreichen ?

Weil vermutlich zwei LEDs in der Hintergrundbeleuchtung sind und es sich 
bei Pin 15 und 16 nicht um die beiden Anschlüsse der selben LED handelt. 
Kann ich aber nur raten ohne das Datenblatt zu sehen.

von MaWin (Gast)


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> So und genau ab hier ist es unlogisch, denn wie kann es sein das der
> Widerstand bei einer höheren Spannung kleiner Ausfällt?

Du hast fälschlicherweise angenommen, die LED braucht 0.7V,
"da die Leitfähigkeit der LED ab 0,7V exponentiell zunimmt."
und dann noch nicht mal diese falschen 0.7V abgezogen,
und bei 5V hast du richtig angenommen die LED braucht 3V,
was 5V-3V = 2V für den Widerstand macht.

> Und welchen Vorwiderstand muß man nehmen, wenn man eine 3V-LED
> an genau 3Volt betreibt?

Die rechnung ergäbe 0V, aber dann geht die LED kaputt wenn sie
zufälligerweise nicht 3V sondern 2.8V braucht, und leuchtet nicht
wenn sie zufälligerweise 3.2V statt 3V braucht.

Daher braucht man immer MEHR Spannung als die LED für sich verbraucht,
damit etwas Spannung übrig ist mit der der Widerstand den Strom
begrenzen kann, auch wenn Versorgungspannung und LED-Spannung etwas
schweanken. Und kluge Leute rechnen das unter allen Eventualitäten
aus, unter "bsten" und "schlechtesten" und stellen sicher, daß es nie
zu Überschreitungen der Datenblattgrenzen kommt.

> So, auf die Antworten bin ich gespannt.

Nicht wirklich. Du blamierst dich nur.

von Falk B. (falk)


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@  E-Technik Neuling (Gast)

>Datenblatt wörtlich: "LED-Strom max. 30mA externer Vorwiderstand an Pin
>15 und 16 erforderlich".

Komische Formulierung.

>Warum muss an jeden Pin ein Vorwiederstand, ich dachte einer in Reihe
>würde ausreichen ?

Reicht auch.

von Udo S. (urschmitt)


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Falk Brunner schrieb:
>>Warum muss an jeden Pin ein Vorwiederstand, ich dachte einer in Reihe
>>würde ausreichen ?
>
> Reicht auch.

Eine Led hat 2 pins. Andreas, bist du sicher, daß da bei Pin 15 und 16 
genau EINE Led ist?

von E-Technik Neuling (Gast)


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Also es sicher das es nur eine LED ist da Pin 15 Versorung und Pin 16 
Masse ist (steht so im Datenblatt).
Wären es wirklich zwei LEDs dann musste ja sowohl Pin 15 als auch Pin 16 
Versorgung sein.

Hier ist nochmal der Link zum Datenblatt, auf Seite 6 steht das mit den 
Vorwiderständen für jeden Pin:
http://www.lcd-module.de/pdf/doma/blueline-w.pdf

MfG.

von Eumel (Gast)


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Wirklich komisch.

Probier halt mal mit genügend großen Vorwiderständen die möglichen 
Kombinationen aus, dann weißt du mehr.

von Udo S. (urschmitt)


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Da steht:
"LED-Strom max. 30mA@+25°C
externer Vorwiderstand an Pin 15 und
16 erforderlich
VEE= typ. 3,7V@+20°C"

Und nicht externe Vorwiderstände.

Also rechne mit 3,7V für die Led und erst mal mit 15 - 20mA Strom. Die 
30mA sind absolutes Maximum!
Ein Vorwiderstand zwischen Pin 15 und Plus und Pin 16 auf Masse, wie es 
auch auf Seite 2 des Datenblatts steht:

15 LED +  -LED-Versorgung Plus /Vorwiderstand!
16 LED -  -LED-Versorgung Minus

von Alber (Gast)


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Auf Seite 2 in der Tabelle steht aber nur was vom Vorwiderstand an Pin 
15. Ich würde mal einen Druckfehler vermuten.

Gruß
Alber

von Eumel (Gast)


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Zumal du ja hier ein eher hochwetiges Display erworben hast. Wenn du so 
unsicher bist schreib doch einfach mal den Hersteller an, dann können 
die auch eventuelle Unstimmigkeiten im Datenblatt beseitigen.

von E-Technik Neuling (Gast)


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Okey dann wirds wohl Druckfehler sein. Danke für eure Hilfe.

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