Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Brauche ich hier einen Vorwiderstand?


von husip (Gast)


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Ich habe mal eine blutige Anfängerfrage. Ich habe 4 LEDS die einen FV 
von 3V haben die wollte ich an 12V anschließen. Wenn ich das richtig 
gelesen habe muss ich wenn ich meinen Widerstand berechne diese Spannung 
abziehen. wenn ich das mache komme ich auf null. Die einzelnen LEDs 
möchte ich mit 7mA betreiben. Jetzt stehe ich bisschen auf dem schlauch 
Brauche ich da noch einen Widerstand oder Hab ich das obige falsch 
verstanden ? Danke schonmal:)

von Das Reptil zeigt Gräten statt Knochen im Pectoral (Gast)


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husip schrieb:
> Hab ich das obige falsch
> verstanden ?

Njein.

von Dergute W. (derguteweka)


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Moin,

Wenns die Welt so ganz exakt waere, dann wuerde das bei deiner Schaltung 
mit den 4 LEDs bedeuten, dass sie an 11.999V betrieben noch nicht 
leuchten wuerden und an 12.001V betrieben wuerden die LEDs an Ueberstrom 
sterben.
Nicht sehr praktikabel.
Deshalb schalt' nur 2 oder 3 LEDs in Reihe und berechne dann den 
Vorwiderstand entsprechend. Dadurch wird die Schaltung gegenueber 
Schwankungen der 12V Betriebsspannung bzw. Vf der LEDs unempfindlicher 
und praxistauglicher.

Gruss
WK

von Jens M. (schuchkleisser)


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husip schrieb:
> die einen FV
> von 3V haben

Das bezweifle ich.
LEDs haben immer Streuungen.

husip schrieb:
> an 12V anschließen

Sicher, das es wirklich 12V sind, nicht "12V-Akku" oder "Ein Netzteil 
auf dem  12V steht"?

husip schrieb:
> Wenn ich das richtig
> gelesen habe muss ich wenn ich meinen Widerstand berechne diese Spannung
> abziehen.

Korrekt.
Höchste Versorgungsspannungsmöglichkeit in echt, minus alle geringsten 
LED-Spannungen in echt = Widerstandsspannung. Das dann in's ohmsche 
Gesetz eintragen, Wunschstrom dazumischen, vorsichtig umrühren, fertig 
ist der "der gewünschte Strom wird unter keinen Umständen 
überschritten"-Widerstand.
Nächsthöheren Wert mit passender Leistung kaufen und glücklich werden.

husip schrieb:
> wenn ich das mache komme ich auf null.

Ein Zeichen dafür, das es nicht funktionieren wird.
Du musst 2 LEDs in Reihe mit einem Widerstand verschalten, das ganze 2x 
aufbauen und parallel schalten. So ist zwar der Verlust am Widerstand am 
höchsten, aber das ist a) meist zu verschmerzen und b) sorgt es für 
Funktionssicherheit.

husip schrieb:
> möchte ich mit 7mA betreiben

Warum dieser krumme Wert? Normalerweise nehmen Anfänger gern mal den 
AbsMax-Strom, der sollte deutlich über 20mA liegen, und normal nimmt man 
glatte Werte, wie 10, 15 oder 20. Warum ausgerechnet 7???

husip schrieb:
> Brauche ich da noch einen Widerstand

LEDs müssen immer einen Vorwiderstand haben. Eine Konstantstromquelle 
ist auch ein Vorwiderstand, und eine schlechte Batterie (z.B. 
Knopfzelle) auch. Ist nicht fein, funktioniert aber.

von Timo N. (tnn85)


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Lass ihn doch 7mA nehmen. Das ist ja ein guter Wert um was zu lernen.

Du brauchst die Diodenkennlinie aus dem Datenblatt, aus der hervorgeht 
welche Spannung V_F bei welchem Strom durch deine Dioden resultiert.

Das heißt du schaust in die Kennlinie und liest bei 7mA ab, welchen VF 
du dann hast. Das brauchst du dann für deine Rechnung (12V - 3 x VF)/7mA 
= R_V

Dann vergisst du alles wieder und misst es einfach in der Praxis mit 
deinen Dioden und deiner Temperatur aus, in dem du die Diode an ein 
Netzteil (auf 0V eingestellt) anschließt und dein Multimeter in Reihe 
schaltest (Strommessung). Dann drehst du die Spannung langsam hoch und 
bei 7mA ließt du die Spannung, die über die Diode abfällt ab (zweites 
Multimeter)

: Bearbeitet durch User
von husip (Gast)


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Jens M. schrieb:

> Das bezweifle ich.
> LEDs haben immer Streuungen.
Spielt das denn eine Rolle für mich?

> Sicher, das es wirklich 12V sind, nicht "12V-Akku" oder "Ein Netzteil
> auf dem  12V steht"?
12V Netzteil


> Höchste Versorgungsspannungsmöglichkeit in echt, minus alle geringsten
> LED-Spannungen in echt = Widerstandsspannung. Das dann in's ohmsche
> Gesetz eintragen, Wunschstrom dazumischen, vorsichtig umrühren, fertig

Kochen war noch nie mein Ding

> Ein Zeichen dafür, das es nicht funktionieren wird.
Meinst du damit es würde nicht leuchten oder es wäre schlecht das so zu 
machen. Ich hatte gedacht dass dann der Strom zu hoch ist und die LEDs 
durchbrennen
> Du musst 2 LEDs in Reihe mit einem Widerstand verschalten, das ganze 2x
> aufbauen und parallel schalten.
Wurde ja oben auch so gesagt dann mache ich das besser Mal


> Warum ausgerechnet 7???

Bei 20mA hab ist mir die Netzhaut abgebrannt. Hab langsam runtergedreht 
und kam dann bei der für mich besten Helligkeit 7mA und 3V an.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Timo N. schrieb:
> Lass ihn doch 7mA nehmen. Das ist ja ein guter Wert um was zu lernen.

Ist ja auch ok. Wundert mich nur, weil "krumm".

Timo N. schrieb:
> Du brauchst die Diodenkennlinie aus dem Datenblatt, aus der hervorgeht
> welche Spannung V_F bei welchem Strom durch deine Dioden resultiert.

Möp.
Das ist der "typical"-Wert. Der ist genau so gut wie "3V", nämlich gar 
nicht.

Timo N. schrieb:
> Dann vergisst du alles wieder und misst es einfach in der Praxis mit
> deinen Dioden und deiner Temperatur aus....

Das wäre das beste.
Geht auch, wenn man einfach mal 1000R davor schaltet und hochdreht bis 
man 7V am Widerstand misst, dann Spannung an der LED messen.
Denn: ein zweites Multimeter hat nicht jeder, und das rausnehmen aus dem 
Stromkreis verursacht a) Messfehler und b) gern mal einen Stromspike aus 
dem NEtzteil. Vorteil: Man weiß dann wie eine LED von innen aussieht, 
der Deckel ist dann nämlich ab.

von Jens M. (schuchkleisser)


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husip schrieb:
> Spielt das denn eine Rolle für mich?

DerguteW hats oben beschrieben... :)

husip schrieb:
> 12V Netzteil

Die haben normalerweise nicht unbedingt genau 12V.
Also ebenfalls ein Problem.

husip schrieb:
> Meinst du damit es würde nicht leuchten oder es wäre schlecht das so zu
> machen. Ich hatte gedacht dass dann der Strom zu hoch ist und die LEDs
> durchbrennen

Schlecht, genau weil es dann knallen kann.

husip schrieb:
> Hab langsam runtergedreht
> und kam dann bei der für mich besten Helligkeit 7mA und 3V an.

Ah ok. Dann hast du die vorgeschlagene Messung ja auch schon gemacht.
Dann flugs einen Widerstand für 6V 7mA brechnet (Protip: 860R) und sich 
freuen das es 866R in der E48 gibt. 910 wäre der nächste E24er, 
resultierend in 6,5mA, das sollte noch nicht so schlimm sichtbar weniger 
sein.
0,1W reichen übrigens.

von Stefan F. (Gast)


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Timo N. schrieb:
> Dann vergisst du alles wieder und misst es einfach in der Praxis mit
> deinen Dioden und deiner Temperatur aus

Dabei bedenken, dass die LEDs Wärme abgeben und dabei ihre Spannung 
sinkt. Es kann lange dauern, bis die finale Betriebstemperatur erreicht 
ist.

von Wolfgang (Gast)


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Jens M. schrieb:
> Dann flugs einen Widerstand für 6V 7mA brechnet (Protip: 860R) und sich
> freuen das es 866R in der E48 gibt. 910 wäre der nächste E24er,
> resultierend in 6,5mA, das sollte noch nicht so schlimm sichtbar weniger
> sein.

Kurz: 820Ω aus der E12 Reihe ist voll ok.

Das muss kein 0,1% Präzisionswiderstand sein.

von Jens M. (schuchkleisser)


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nääh.
Man macht den Widerstand immer größer als berechnet, damit der Strom 
nicht zu groß wird, z.B. wenn der negative TK der LEDs zuschlägt.

Sicher, hier tun auch 7,5mA keinem weh, aber dann kommen wieder die 
Anfänger und fragen "warum kann ich hier nicht x einsetzen, da habt ihr 
das doch auch gesagt!eins!elf!".
Immer auf nummer sicher, immer einheitlich und alle sind glücklich.
also
- Nimm die höchste mögliche Versorgungsspannung (die echte, nicht die 
auf dem Schild. Autobatterie also 14,4V, Lipo 4,2V, sowas)
- Nimm die geringstmögliche LED-Spannung aus dem Datenblatt an
- Subtrahiere LED-Spg. von der Versorgung, das ist der Abfall am 
Widerstand
- Rechne R = U/I mit dem gewünschten Strom
- Kauf den nächsthöheren lieferbaren Widerstand
- Baue ihn ein und sei dir sicher, das der berechnete Strom nicht 
überschritten wird.

Das hilft nämlich auch dann, wenn jemand nicht explizit 7mA will, 
sondern z.B. den Abs-Max-Wert aus dem Datenblatt benutzt, oder bei LEDs 
von ebay, die da gerne mal Fantasiezahlen dranschreiben, das aber nicht 
lange vertragen.

von 2 Cent (Gast)


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Jens M. schrieb:
> Timo N. schrieb:
>> Du brauchst die Diodenkennlinie aus dem Datenblatt, aus der hervorgeht
>> welche Spannung V_F bei welchem Strom durch deine Dioden resultiert.
>
> Möp.
> Das ist der "typical"-Wert. Der ist genau so gut wie "3V", nämlich gar
> nicht.
>
> Timo N. schrieb:
>> Dann vergisst du alles wieder und misst es einfach in der Praxis mit
>> deinen Dioden und deiner Temperatur aus....
>
> Das wäre das beste.
> Geht auch, wenn man einfach mal 1000R davor schaltet und hochdreht bis
> man 7V am Widerstand misst, dann Spannung an der LED messen.
> Denn: ein zweites Multimeter hat nicht jeder, und das rausnehmen aus dem
> Stromkreis verursacht a) Messfehler...
Das sehe ich genauso. Gerade "blutige Anfänger" (Zitat husip) haben 
keinerlei Peilung vom Innenwiderstand ihres Strommessgerätes und der 
verwendeten Kabellage. So ein 1k/0.25W (Umax=15V) ist, neben einem DMM, 
eine "lohnende Anschaffung" für einen Anfänger, um die ersten 
"Gehversuche" durchzuführen, um sich an LEDs heranzutasten.

Hierfür eine konstruierte, aber durchaus typische Anfängerfalle: 3V am 
Netzteil eingestellt, DMM im Strommessbereich plus einiger 
Krokoklemmenstrippen als "Vorwiderstand", rote LED (Vf~1,7V); DMM zeigt 
nun 7mA; falsche Schlussfolgerung: Kennlinie LED 7mA an 3V.

von Falk B. (falk)


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Siehe LED, da steht eigentlich alles drin.

von MaWin (Gast)


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husip schrieb:
> Ich habe mal eine blutige Anfängerfrage.

Stimmt.
> Ich habe 4 LEDS die einen FV von 3V haben

Nein, haben sie nicht. Sie haben (bei 7mA) irgendeine ForwardVoltage 
zwischen 2.5 und 3.2V (geraten, du hast ja kein Datenblatt verlinkt).

Relevant ist der Strom, du willst 7mA. Ohne Konstantstromquelle sondern 
mit nur 12V kannst du den Strom nur über einen Vorwiderstand begrenzen 
und der braucht dazu genügend Spannung, damit die Spannungsschwankung 
von 2.5 bis 3.2V keine so große Rolle spielt.

Bei 3 LEDs in Reihe mit zusammen 7.5 bis 9.6V bleiben 4.5 bis 2.4V, im 
Mittel 3V für 7mA macht 430 Ohm, der reale Strom liegt dann zwischen 
5.6mA und 10.5mA. Akzeptabel.

von Manfred (Gast)


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MaWin schrieb:
> mit nur 12V kannst du den Strom nur über einen Vorwiderstand begrenzen
> und der braucht dazu genügend Spannung, damit die Spannungsschwankung
> von 2.5 bis 3.2V keine so große Rolle spielt.

"genügend Spannung", ja, scheiß Physik. Diese handelsüblichen 
LED-Stripes mit je drei LEDs plus 150 Ohm in Reihe für 12V ändern schon 
gewaltig ihren Strom, wenn sich die 12V um ein halbes Volt ändern.

von MaWin (Gast)


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Manfred schrieb:
> Diese handelsüblichen LED-Stripes mit je drei LEDs plus 150 Ohm in Reihe
> für 12V ändern schon gewaltig ihren Strom, wenn sich die 12V um ein
> halbes Volt ändern

Na ja nun, sie sind ja auch für 12V, und nicht für ungeregelte ca. 12V 
oder die 12V aus einem Akku vom Auto.

Schwankt die Versorgungsspannung, muss man natürlich noch mehr Spannung 
für den Vorwiderstand spendieren (nur 2 LEDs in Reihe) oder gleich zur 
Konstantstromquelle greifen.

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