Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Mit PWM 100 LEDs ansteuern


von Pascal B. (mini12345)


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Hallo, hab zwei Fragen an euch .
Ich möckte 100 LED's mit einem PWM ausgang steuern.
Also brauche ich einen Mosfet der mit 5 V 20 mA auskommt.
Nur welchen gibt es da?Ich kommen in den verschiedenen Datenblätter und 
deren abkürzungen nicht richtig weiter.


Frage 2:
Ich Möchte alle Leds paralell anschliesen, brauch ich da dann nur ein 
Vorwiderstand? Oder gibts da ne andere Lösung (Platzprobleme)?

Die LEDs gehen von 2,9-3,9 Volt laut Verkäufer, wenn ich jetzt nur 3,5 
Volt anlege,brauch ich dann überhaupt ein Widerstand?

Danke

von Floh (Gast)


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1: Logiclevel-Mosfets brauchen nur geringe Gatespannungen, um sauber 
durchschalten zu können. Im Datenblatt kannst du das an der Kennlinie Id 
über Ugs sehen.

2: Lies dir das durch: http://www.mikrocontroller.net/articles/LED

von TestX .. (xaos)


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Hier einmal ein paar Grundlagen zum lesen für dich, danach kannst du 
neue Fragen stellen ;) :)

http://www.mikrocontroller.net/articles/LED
http://www.mikrocontroller.net/articles/FET
http://www.mikrocontroller.net/articles/MOSFET-%C3%9Cbersicht

edit: Floh war schneller ;)

: Bearbeitet durch User
von Max H. (hartl192)


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Pascal B. schrieb:
> Nur welchen gibt es da?Ich kommen in den verschiedenen Datenblätter und
> deren abkürzungen nicht richtig weiter.
100*20mA=2A
Da kannst du einen IRLML6244TR oder IRLZ34N oder noch viele andere 
verwenden.

> Frage 2:
> Ich Möchte alle Leds paralell anschliesen, brauch ich da dann nur ein
> Vorwiderstand? Oder gibts da ne andere Lösung (Platzprobleme)?
Ein Vorwiderstand pro LED.

> Die LEDs gehen von 2,9-3,9 Volt laut Verkäufer, wenn ich jetzt nur 3,5
> Volt anlege,brauch ich dann überhaupt ein Widerstand?
Zum 1002 Mal: LEDs NIE ohne Strombegrenzung (Vorwiderstand oder 
Konstantstromquelle) an konstanter Spannung!!

: Bearbeitet durch User
von Harald W. (wilhelms)


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Pascal B. schrieb:

> Ich möckte 100 LED's mit einem PWM ausgang steuern.
> Also brauche ich einen Mosfet der mit 5 V 20 mA auskommt.
> Nur welchen gibt es da?

Das dürfte praktisch jeder erhältliche FET können.

> Ich Möchte alle Leds paralell anschliesen,

Das funktioniert nicht, da die LEDs
alle unterschiedliche Spannungen haben.

> brauch ich da dann nur ein Vorwiderstand?

Das geht nicht, siehe oben.

> Die LEDs gehen von 2,9-3,9 Volt laut Verkäufer, wenn ich jetzt nur 3,5
> Volt anlege,brauch ich dann überhaupt ein Widerstand?

Dein Satz erklärt es selbst: mit 3,5V würden die 3,9V-LEDs überhaupt
nicht und die 2,9V-LEDs viel zu hell bis zur Zerstörung leuchten.
Gruss
Harald

von Pascal B. (mini12345)


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Max H. schrieb:
>> Frage 2:
>> Ich Möchte alle Leds paralell anschliesen, brauch ich da dann nur ein
>> Vorwiderstand? Oder gibts da ne andere Lösung (Platzprobleme)?
> Ein Vorwiderstand pro LED.

Gibt es da keine andere Lösung?



Danke an alle, ich les mir das über die Nacht alles durch. Danke

von Max H. (hartl192)


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Pascal B. schrieb:
> Oder gibts da ne andere Lösung (Platzprobleme)?
Kleine 0805 oder 0603 Widerstände. Die Verlustleistung ist ja nur

von Pascal B. (mini12345)


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Harald Wilhelms schrieb:
>> Die LEDs gehen von 2,9-3,9 Volt laut Verkäufer, wenn ich jetzt nur 3,5
>> Volt anlege,brauch ich dann überhaupt ein Widerstand?
>
> Dein Satz erklärt es selbst: mit 3,5V würden die 3,9V-LEDs überhaupt
> nicht und die 2,9V-LEDs viel zu hell bis zur Zerstörung leuchten.

Das sind alles die gleichen LED's

von Max H. (hartl192)


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Pascal B. schrieb:
> Das sind alles die gleichen LED's
Wenn eine durch Fertigungstoleranten ein bisschen weniger Flussspannung 
hat, fließt mehr Strom durch diese und auf Grund des negativen 
Temperaturkoeffizients (ca. -2mV/K) wird die Flussspannung noch kleiner 
und der Strom noch größer... Das geht so lange weiter bis die LED kaputt 
ist.

von Harald W. (wilhelms)


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Pascal B. schrieb:
> Harald Wilhelms schrieb:
>>> Die LEDs gehen von 2,9-3,9 Volt laut Verkäufer, wenn ich jetzt nur 3,5
>>> Volt anlege,brauch ich dann überhaupt ein Widerstand?
>>
>> Dein Satz erklärt es selbst: mit 3,5V würden die 3,9V-LEDs überhaupt
>> nicht und die 2,9V-LEDs viel zu hell bis zur Zerstörung leuchten.
>
> Das sind alles die gleichen LED's

Die gleichen vielleicht, aber nicht die selben. Deshalb haben sie
auch alle eine leicht unterschiedliche Durchlassspannung.
Gruss
Harald

von Thomas E. (thomase)


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Pascal B. schrieb:
> Harald Wilhelms schrieb:
>>> Die LEDs gehen von 2,9-3,9 Volt laut Verkäufer, wenn ich jetzt nur 3,5
>>> Volt anlege,brauch ich dann überhaupt ein Widerstand?
>>
>> Dein Satz erklärt es selbst: mit 3,5V würden die 3,9V-LEDs überhaupt
>> nicht und die 2,9V-LEDs viel zu hell bis zur Zerstörung leuchten.
>
> Das sind alles die gleichen LED's

Das kannst du jetzt drehen und wenden, wie du willst. 100 Leds, 100 
Vorwiderstände. Es sei denn, es schlägt hier noch irgendein Vollpfosten 
auf, der dir sagt: "Mach mal mal ruhig." Von Leuten, die ernsthaft 
Elektronik betreiben, wirst du nichts anderes als das bisherige lesen.

Was du allerdings machen kannst, ist die Leds in Reihe schalten. Jetzt 
komm nicht mit ich hab aber nur 5V und blablabla. Das Ganze hättest du 
dir vorher überlegen müssen.

Mit 24V kannst du jeweils 6-7 Leds in Reihe schalten und brauchst pro 
Strang einen Vorwiderstand. Die Gesamtverdrahtung vereinfacht sich 
dadurch auch erheblich.

mfg.

von Harald W. (wilhelms)


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Thomas Eckmann schrieb:

> Mit 24V kannst du jeweils 6-7 Leds in Reihe schalten und brauchst pro
> Strang einen Vorwiderstand. Die Gesamtverdrahtung vereinfacht sich
> dadurch erheblich.

...und der Wirkungsgrad der Gesamtschaltung auch.

von Pascal B. (mini12345)


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ok, habs verstanden... dann muss ich wohl SMD löten :-D, Danke

von Werner M. (Gast)


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Harald Wilhelms schrieb:
> ...und der Wirkungsgrad der Gesamtschaltung auch.

wegen?

von Max H. (hartl192)


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Werner M. schrieb:
> Harald Wilhelms schrieb:
>> ...und der Wirkungsgrad der Gesamtschaltung auch.
>
> wegen?

Weil nicht jede LED 42mW am Vorwiderstand verheizt.
Sonden für 7 LEDs
Das macht dann ca. 10.5mW am Vorwiderstand pro LED.

von Pascal B. (mini12345)


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dann wird der Wirkungsgrad doch besser oder? Harald hat es so 
ausgedrückt dass er schlechter wird ,so hab ich das zumindest 
verstanden.

das Problem ist wenn eine led kaputt geht gehen viele nicht....

von Mike (Gast)


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Pascal B. schrieb:
> das Problem ist wenn eine led kaputt geht gehen viele nicht....

LEDs gehen kaum kaputt, solange man sie nicht ohne eigenen Vorwiderstand 
betreibt und darauf achtet, dass sie es nicht zu heiß haben. Zu heiß 
mögen sie gar nicht.

von Werner M. (Gast)


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Max H. schrieb:
> Das macht dann ca. 10.5mW am Vorwiderstand pro LED.

Da hatte ich Harald anders und darum nicht verstanden. So paßt das 
besser.

von Harald W. (wilhelms)


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Pascal B. schrieb:

> dann wird der Wirkungsgrad doch besser oder? Harald hat es so
> ausgedrückt dass er schlechter wird ,

Stimmt, das habe ich missverständlich formuliert.
Ich meinte, wenn man weniger Vorwiderstände hat, hat man
weniger Verluste.
Gruss
Harald

von MaWin (Gast)


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Thomas Eckmann schrieb:
> Was du allerdings machen kannst, ist die Leds in Reihe schalten.

Das bringt allerdings nicht viel.

Um das herauszufinden, muss man allerdings nachdenken.

Angenommen eine LED hat bei 20mA Nennstrom laut Datenblatt zwischen 3.0V 
und 3.6V und hält maximal 30mA aus.

Die LED wird über einen Transistor an 5V geschaltet, der 0.7V kostet.

Damit die 30mA sicher eingehalten werden, könnte man an 5V-0.7V-3.0V 
einem 43 Ohm Vorwiderstand spendieren, macht dann schlechtestensfalls 
16mA, macht weniger als 1:2 Helligkeitsschwankung je nach Toleranz.

Der Verlust am Vorwiderstand liegt zwischen 38.7 und 11mW.

Wenn ich nun 10 LEDs in Reihe schalte, schwankt deren Gesamtspannung von 
30V bis 36V, und damit deren Strom und damit Helligkeit ebenfalls um 
weniger als 1:2 abweicht, benötigt man 42.7V Versorgungsspannung und 
einen 400 Ohm Vorwiderstand.

Der Verlust am Vorwiderstand beträgt 360 bis 90mW.

Also prozentual kaum weniger (das, was prozentual weniger ist, liegt an 
den 0.7V des Schalttransistors, ohne den wäre es exakt dasselbe).

Man kann 10 LEDs nicht mit ebenfalls nur 2V mehr vorsorgen, also 38.7V, 
weil dann die Stromschwankungen je nach LED Toleranz viel grösser werden 
würden, legt man bei 38.7V Verosrggung, also 38V Schaltspannung die 10 
LED mit minimal 3.0V für 30mA aus, bekommt man 267 Ohm, benötigen die 
LEDs aber 3.6V fliessen nur noch 7.5mA, also Helligkeit schwankt um 1:4.

Damit die höhere Spannung mit weniger Verlust angewendet werden kann, 
braucht man statt dem Vorwiderstand eine Konstantrtsomquelle, dann 
reichen 37V aus und spart damit Verluste.

Noch mehr, wenn die Spannung nicht konstant ist, sondern aus einer 
Batterie oder einem unstabilisierten Netzteil stammt.


Aber um das zu begreifen, muss man vorher ein mal nachdenken. Das ist 
heute nicht in Mode. Lieber plappert man "schaltet man mehrree LEDs in 
Reihe, spart das (Verlust-)leistung im Vorwiderstand" und ähnlichen 
bullshit.

von Harald W. (wilhelms)


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MaWin schrieb:

> Wenn ich nun 10 LEDs in Reihe schalte, schwankt deren Gesamtspannung von
> 30V bis 36V,

Mit einer recht hohen Wahrscheinlichkeit mittelt sich die Summenspannung
da aber aus.

von Manuel X. (vophatec)


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von Thomas E. (thomase)


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MaWin schrieb:
> Thomas Eckmann schrieb:
>> Was du allerdings machen kannst, ist die Leds in Reihe schalten.
>
> Das bringt allerdings nicht viel.
>
> Um das herauszufinden, muss man allerdings nachdenken.

> Aber um das zu begreifen, muss man vorher ein mal nachdenken. Das ist
> heute nicht in Mode. Lieber plappert man "schaltet man mehrree LEDs in
> Reihe, spart das (Verlust-)leistung im Vorwiderstand" und ähnlichen
> bullshit.

LEDs zu Beleuchtungszwecken in Reihe zu schalten, ist eine sehr gute 
Sache.
Und ob nun ein arroganter Stinkstiefel sich darüber aufregt, geht mir 
sowas am A... vorbei.

mfg.

von Udo S. (urschmitt)


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MaWin schrieb:
> Das bringt allerdings nicht viel.

An Wirkungsgrad in dem Beispiel nicht, aber

weniger Transistoren
weniger Vorwiderstände
keine so hohen Ströme

Und wenn der Anfänger wie oft genug 12V statt 5V hat, und alle Leds erst 
mal parallel schalten will dann bringt die Reihenschaltung ganz schnell 
deutlich besseren Wirkungsgrad.

Harald Wilhelms schrieb:
> Mit einer recht hohen Wahrscheinlichkeit mittelt sich die Summenspannung
> da aber aus.

Nicht unbedingt wenn die Leds aus einer Charge kommen.

von Wayne Ruhnie (Gast)


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Thomas Eckmann schrieb:
>Und ob nun ein arroganter Stinkstiefel sich darüber aufregt, geht mir
>sowas am A... vorbei.


Blende den doch aus. So geht es:
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Diese "Ergüsse" tue ich mir schon seit 1 1/2 Jahren nicht mehr an.

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