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Dieses Thema hat 4 Antworten
und wurde 393 mal aufgerufen
 Elektrik
mc.joe Offline




Beiträge: 453
Punkte: 393

13.07.2020 14:22
LED - Informationen und Widerstandsberechnung dazu Zitat · Antworten

Moin,

im Zuge des Aufbaus meines Verkehrssicherungswagen musste ich mir zwangsläufig Gedanken machen, welche LED's ich verwende.
Da meine LED-Kiste nur ein durcheinander gewürfelter Haufen von unterschiedlichen LED's diverser Hersteller war, musste ich mir neue besorgen
(Diese wurden dann für künftige Projekte anständig sortiert aufbewahrt).

Damit ihr künftig bei euren Projekten nicht die gleichen Gedanken machen müsst, habe ich hier mal was im Bezug auf LED's zusammengefasst:


Bereits vor bzw. während dem Kauf von LED's sollte man sich unbedingt die entsprechenden Werte wie Spannung und Stromverbrauch der LEDs notieren, damit dann auch später noch der passende Widerstand berechnen werden kann.

Das Berechnen geschieht am einfachsten mit einen der vielen im Internet angebotenen LED-Vorwiderstandsrechner wie z.B. der von LED's and more:

Widerstandsrechner für LEDs

oder man rechnet selbst nach folgender Widerstandsberechnung:

Vorwiderstand (R) = (Akkuspannung (voll geladener Akku!!) - LED-Spannung) / LED-Strom (A)

Akkuspannung= 12,4V (max. Spannung 12V Bleiakku zw. 12,4 und 12,8 V)
LED-Spannug = 3,2V
LED-Strom = 0,02 A

R= (12,4V-3,2V) / 0,002A = 460R - Der empfohlene Wert liegt bei 470 Ohm.

Da es vielfach den genau errechneten Wert nicht gibt, nimmt man einfach den nächst höheren Wert.


Hier einmal aufgelistet die typischen Werte von (Standard) LED's (Quelle: verschiedene Internetrecherchen):

weiß typ. 3,3V (2,8 - max. 3,8V) 25mA
gelb typ. 2,0V (1,6 - max. 2,6V) 30mA
orange typ. 2,0V (1,6 - max. 2,6V) 20mA
grün typ. 2,2V (1,6 - max. 2,6V) 20mA
rot typ. 1,8V (1,5 - max. 2,4V) 20mA
blau typ. 3,2V (2,8 - max. 3,8V) 25mA

Da die LED-Spannung von:
-der LED-Farbe,
-der LED-Type und
-vom LED-Strom

abhängig ist, gibt es daher bei den unterschiedlichen Farben und Baugrößen verschiedene Spannungs- bzw. Stromwerte.
Ein Blick ins LED-Datenblatt kann also keinesfalls schaden.

Standard-Leuchtdioden haben einen Durchmesser von 1,8, 3 oder 5 mm. Sie beginnen bei 8 bis 12 mA zu leuchten.
Erhöht man den Strom leuchten Sie heller. Bei 20 mA ist die maximale Leuchtkraft erreicht. Der Unterschied zu 15 mA ist aber nur minimal.
Meist ist ein Strom von 10 mA schon ausreichend, um sie ausreichend zum Leuchten zu bringen.
Bei neueren LEDs, insbesondere Hochleistungs-LEDs, sind die LED-Flussspannungen (und damit die LED-Verluste) etwas geringer.

LEDs sind Halbleiter und haben eine Polung, d.h. einen Pluspol (=Anode) und einen Minuspol (=Kathode).
Eine verpolt angeschlossene LED geht nicht unbedingt kaputt, leuchtet aber auch nicht.
Die Drähte an der LED (Standard) sind unterschiedlich lang, der längere Draht ist dabei der Plus-Pol, der kurze Draht ist der Minus-Pol.

Auch eine häufig gestellte Frage ist, wie der Widerstand an einer LED anzubringen ist: Plus- oder Minusleitung
Eine eindeutige Aussage habe ich im Netz nicht finden können, aber in vielen Foren wurde die Frage beantwortet mit:

...es ist egal, ob der Vorwiderstand der LED in die Plus oder die Minusleitung gelötet wird...


Man kann auch mehrere LEDs in Reihe schalten. Dadurch ergibt sich eine höhere (Gesamt) Spannung.
Der Strom, der dann fließt, ist in jeder LED identisch. Daher sollten nur baugleiche LEDs mit gleichem Stromverbrauch verwendet werden.
Selbsstverständlich wird auch hier ein Vorwiderstand benötigt:

Akkuspannung= 12,4V
LED-Spannug = 3,2V (bei 3 LEDs 9,6V)
LED-Strom = 0,02 A

R = (Akkuspannung - (Spannung LED1 + Spannung LED2 + Spannung LED3)) / LED-Strom (A)
R = (12,4 V - 9,6 V) / 0,02 A = 140R - Der empfohlene Wert liegt bei 150 Ohm.

Auch ein Parallelschalten von LEDs ist möglich, allerdings sollte hier jede LED ihren eigenen Vorwiderstand bekommen.

Das könnt ihr einfach mal selbst testen:
wenn ihr mehr als 2 LEDs parallel verlötet werdet ihr feststellen, dass die Leuchtkraft der einzelnen LEDs nachlässt bzw. dass der verwendete Widerstand schnell warm wird.


Auch beim Löten gibt es einiges zu beachten:

-Löttemperatur sollte 280° C nicht übersteigen
-Lötdauer max. 4 Sekunden
-Linse der LED niccht mit dem Lötkolben berühren, da die Epoxylinse schaden nehmen kann
-die heißen LED-Drähte nicht bearbeiten
-Anschlussdrähte vor dem Löten biegen, dazu eine Zange verwenden (damit die Drähte nicht direkt am Gehäuse der LED abgeknickt werden oder die LED sogar intern beschädigt wird

Für den Anschluss von LEDs kann isoliertes Kupferkabel verwendet werden (sog. Litze). Je nach Strombedarf muss der Querschnitt des Kabels korrekt bemessen sein.
Folgende Faustformel habe ich hierzu im Internet finden können:

bis zu 100mA LED-Stron 0,08mm/2
bis zu 500mA LED-Strom 0,14mm/2
bis zu 1000mA LED-Strom 0,25mm/2
bis zu 3000mA LED Strom 0,50mm/2


So, ich hoffe, ihr könnt damit was anfangen und für das eine oder andere künftige Projekt verwenden.

Ich bin kein Elektriker - Die Informationen, die ich hier zusammengestellt habe, sind mit Masse aus dem Netz gezogen und haben keinen Anspruch auf Vollständigkeit bzw. Richtigkeit -

Gruß
Jo

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www.mc-joe.net

Blackbird Offline




Beiträge: 87
Punkte: 111

15.07.2020 17:07
#2 RE: LED - Informationen und Widerstandsberechnung dazu Zitat · Antworten

Ist vielleicht pingelig:

Vorwiderstand (R) = Akkuspannung (voll geladener Akku!!) - LED-Spannung / LED-Strom (A)

... besser, mit Klammern, die den Vorrang der "Punktrechnung" vor der "Strichrechnung" aufheben:

Vorwiderstand (R) = (Akkuspannung (voll geladener Akku!!) - LED-Spannung) / LED-Strom (A)

Wird zwar im Text so benutzt, kann aber ohne Lesen der Beispiele zum Fehler führen.

Mein Beitrag kann gelöscht werden, wenn er überflüssig sein sollte oder wird.

mc.joe Offline




Beiträge: 453
Punkte: 393

16.07.2020 08:40
#3 RE: LED - Informationen und Widerstandsberechnung dazu Zitat · Antworten

Hallo Lothar,

hat mit pingelig nichts zu tun, ist korrekt, danke für den Hinweis.

Gruß
Jo

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www.mc-joe.net

Blackbird Offline




Beiträge: 87
Punkte: 111

17.07.2020 12:42
#4 RE: LED - Informationen und Widerstandsberechnung dazu Zitat · Antworten

Ähmm...
noch was:

R = Akkuspannung - (Spannung LED1 + Spannung LED2 + Spannung LED3) / LED-Strom (A)

sollte so:
R = (Akkuspannung - (Spannung LED1 + Spannung LED2 + Spannung LED3)) / LED-Strom (A)

oder so:
R = (Akkuspannung - Spannung LED1 - Spannung LED2 - Spannung LED3) / LED-Strom (A)

geschrieben sein. Sonst stimmt die Rechnung nicht und auch die Einheiten stimmen nicht.
Sorry, ist mir zu spät aufgefallen.

Lothar

mc.joe Offline




Beiträge: 453
Punkte: 393

17.07.2020 22:27
#5 RE: LED - Informationen und Widerstandsberechnung dazu Zitat · Antworten

...jetzt passt's

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