LED-widerstände berechnen

S

sebi

Stammgast
Also.
Ich habe folgendes vor: ich will meinen Pc ein wenig aufmotzen, mit selbstgebauten LED's. Nun habe ich aber ein problem: ich muss die Wiederstände berechnen. dabei muss man ja auf die Stromstärke Ampere und auf den Stromfluss achten (Volt).

Meine blauen LED's brauchen 3.4 Volt. Link

Leider ist die Spannung (Ampere) nicht angegeben. Mein Netzteil seht ihr im Anhang. Könnt ihr mir erklären, wie ich die wiederstände berechnen muss ?

Ich hab mal im Internet recherchiert und bn auf das gestossen. dort steht, dass eine bleue LED ca. 20mA braucht. Am Netzteil steht, dass es 30 Ampere leifert. Nun bin ich ein wenig verwirrt, denn 3 gekaufte blaue laufen ohne probleme.
Könnt ihr mir helfen ?






PS: Meine Mutter ist Werklehrerin, die kann das Zeug in einem slochen Versandhaus mit rabatt bestellen.
PPS: Wiir haten Elektronik in der Schule noch nicht.
 
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L

lehmy

Stammgast
Hi

Ich versteh nicht so recht, wo willst du die Led's anschliessen? Direkt am Netzteil selber, oder in serie? Ausserdem kommt es nicht nur auf die Stromstärke an, sondern auch auf die Spannung...
 
POGO 1104

POGO 1104

PCtipp-Moderation
Teammitglied
sebi schrieb:
....http://www.pcmasters.de/forum/case-modding/40105-faq-elektronik.html.....dort steht, dass eine bleue LED ca. 20mA braucht......dass es 30 Ampere leifert....
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Eigentlich stimmt alles. Vielleicht verwirren dich diese 20mA und die 30 Ampere etwas. Das passt schon. DAs mit den 30A heisst einfacht, dass du bis zu 1500 LEDs an deinem NT anschliessen könntest (1500x20mA=30A), natürlich nur, wenn sonst nichts anderes am Netzteil dran ist. Aber deine 10 LED's (~200mA) und von mir aus doppelt so viel wird es locker verkraften.
Machs so mit den Widerständen, wie vom PCMasters-Link und das funzt

gruss, o.s.t.
 
S

sebi

Stammgast
Ach so, das heisst, die LED's brennen nicht durch, wenn man 30 A anstatt 20mA anlegt ?
Nur die Volt müssen stimmen (also nicht 30 anstatt 2.4) ?
 
gucky62

gucky62

Stammgast
Hallo,
Du musst im Prinzip nur einen Spannungsteiler berechnen. Ergibt sich aus U=R*I
Rvor=(Ut - Uled)/Iled
Rvor = Wert Vorwiederstand
Ut= Eingangsspannung (5V)
Uled = Spannung LED (2.8V)
Iled = max. Stromaufnahme LED (0.02 A)

Du wirst vermutlich den 5 V Zweig des Netzteils verwenden, d.h. du musst 2.2 V über einen Vorwiederstand loswerden. Bei 5 V sind das 110 Ohm. Ein normaler 100 Ohm Widerstand mit 1/4 Watt reicht da völlig. Kleinere als 1/4 Watt gibt es zwar, aber sind eher eher schlecht handhabbar. Bei 12 V ergibt sich halt ein grösserer Vorwiederstand, da 9.2 V "weg" müssen (=460 Ohm).

Ob Dein Netzteil nun 30 A liefert oder weniger ist dabei völlig egal. Es wird nur soviel Strom aufgenommen wie benötigt wird. Nur wenn Du 30 A aus reizen würdest wird es eng, was doch recht unwahrscheinlich sein dürfte (ca. 1500 LEDs)

Gruss Daniel
 
S

sebi

Stammgast
Ich wollte eigentlich lieber eine 2. LED anhängen, um nicht weiss ich wie viel Strom zu verbraten.

Aber Danke vielmals an alle, ihr habt mir sehr geholfen.
ach ja, noch was:
ist es egal wie viele LED's ich an eine Leitung hänge (in Serie) ?
Darf ich auch einen Wiederstand vor eine Serienschaltung hängen ?
Also 12V in 3.3V transferieren und dann 4 LED's in serie dranhängen ?
 
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Stromer92

Stromer92

Stammgast
In Serie teilt sich Spannung gleichmässig auf die Verbraucher auf.

Also einfach 4 LEDs in Serie schalten, und schon hast du pro LED eine Spannung von 3 Volt. Der Strom bleibt immer gleich

Schaltest du nun die 4 LEDs parallel, erhöht sich für jede LED der verbrauchte Strom. Die Spannung bleibt gleich.
 
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A

Amroc

Stammgast
Beachte aber bitte, dass du bei LEDs unbedingt einen Vorwiderstand brauchst, da die LED ansonsten einfach gesagt zuviel Strom zieht und kaputt geht.
 
Masche

Masche

Stammgast
Amroc schrieb:
Beachte aber bitte, dass du bei LEDs unbedingt einen Vorwiderstand brauchst, da die LED ansonsten einfach gesagt zuviel Strom zieht und kaputt geht.
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Natürlich nicht! Wenn ich bei 12 Volt vier LED in Serie schalte, bekommt jeder 3 Volt, was bei einer Betriebsspannung von 2,8 - 3,4 V gemäss Spezifikation genau das Richtige ist. Da braucht es wirklich keine Vorwiderstände, bzw. die LEDs wirken sozusagen gegenseitig als Vorwiderstände.
 
S

sebi

Stammgast
Stromer92 schrieb:
In Serie teilt sich Spannung gleichmässig auf die Verbraucher auf.

Also einfach 4 LEDs in Serie schalten, und schon hast du pro LED eine Spannung von 3 Volt. Der Strom bleibt immer gleich

Schaltest du nun die 4 LEDs parallel, erhöht sich für jede LED der verbrauchte Strom. Die Spannung bleibt gleich.
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Ich meine 2*3 LED's in Serie, eine gemischte Schaltung.
s. Link
könnte ich da nun egal wie viele 'reihen' LED's dranhängen ?
 
Masche

Masche

Stammgast
sebi schrieb:
Ich meine 2*3 LED's in Serie, eine gemischte Schaltung.
s. Link
könnte ich da nun egal wie viele 'reihen' LED's dranhängen ?
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Was willst Du jetzt eigentlich? Im ersten Beitrag sprichst Du von 3, dann von 2 und jetzt von 6 LEDs.

Also nochmals von vorne:

Blaue LEDs brauchen 3 V (bzw. 2,8 - 3,4) bei einem Strom von ca. 20 mA. Wenn Du sie an eine Spannungsquelle von 3 V anschliesst, brauchst Du nichts weiteres. Wenn die Versorgungsspannung höher ist, hast Du zwei Möglichkeiten:

  1. Du kannst mehrere LEDs in Serie (also hintereinader) schalten, so dass jede LED für sich 3 V bekommt. Das heisst für zwei LEDs brauchst Du 6 V für drei 9 und für vier LEDs 12 V.
  2. Du kannst die überschüssige und damit auch schädliche Spannung über einen Widerstand vernichten. Dabei gilt die Formel: R = (U - ULED) / I, wobei R der Widerstand in Ohm, U die Versorgungsspannung, ULED die Sollspannung der LEDs, d.h. 3 V mal Anzahl LEDs, und I der Sollstrom der LEDs, also 0.02 A bedeuten.

Widerstände bedeuten immer Verlust, weshalb Du durch Serienschaltung möglichst viel Energie in Licht und nicht in Wärme umwandeln solltest. Also würde ich Dir empfehlen, zuerst Möglichkeit 1 auszuprobieren.

Wenn es nicht möglich ist, wenn Du also z.B. nur 3 LEDs hast und sie an 12 V anschliessen möchtest, so musst Du gemäss der obigen Formel 3 V (12 - 3*3) über einen Widerstand vernichten. Damit lautet die Formel:

(12 - 3*3) / 0.02 = 3 / 0.02 = 150 Ohm

Wenn Du aber mehr als vier LEDs hast und nur 12 V so musst Du sie auch parallel, also nicht nur hintereinander sondern nebeneinander schalten. Wenn Du also, wie oben erwähnt, sechs LEDs haben möchtest, so kannst Du einfach zwei Ketten aus je drei LEDs und einem Widerstand parallel betreiben.

Solche Ketten kannst Du jede Menge parallel betreiben, es hängt nur von der Leistung des Netzteils ab. Wenn dieses, wie beschrieben, 30 Ampère liefert, so könntest Du damit theoretisch 1500 (30 / 0.02) solcher Lichterketten betreiben, also bei je 3 LEDs pro Kette 4500 LEDs zum Strahlen bringen. Könnte, weil Du ja das Netzteil nicht nur dafür verwenden willst.

Was Du auch noch berücksichtigen solltest, ist die Verlustleitung P der Widerstände. Diese berechnet sich nach der Formel P = U * I.

Wenn Du nur eine LED an 12 V betreibst, so musst Du 9 V (12 - 3)über den Widerstand vernichten. Gemäss der obigen Formel ergibt dies eine Wärmeentwicklung von 9 * 0.02 = 0.18 W (Watt). Ich würde empfehlen, zur Sicherheit einen Widerstand mit der doppelten bis dreifachen Leistung zu verwenden, damit dieser im Innern des Gehäuses nicht zu heiss wird. Im erwähnten Fall würde ich also einen Widerstand von 450 Ohm (9 / 0.02) und 0.5 W einsetzen, obwohl es auch Widerstände von 0.25 W gibt. Bei zwei LEDs sähe es bereits besser aus. Da wäre die Verlustleitung 6 * 0.02 = 0.12 W. Da sollte ein Widerstand von 0.25 W genügen.

Einen Widerstand von 450 Ohm zu finden, könnte hingegen Probleme bereiten, da dies nicht unbedingt eine Standardgrösse ist. Nimm einfach die nächst grössere, also 470 Ohm. Dann bist Du auf der sicheren Seite.
 
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N

nokhu

Stammgast
Masche schrieb:
Natürlich nicht! Wenn ich bei 12 Volt vier LED in Serie schalte, bekommt jeder 3 Volt, was bei einer Betriebsspannung von 2,8 - 3,4 V gemäss Spezifikation genau das Richtige ist. Da braucht es wirklich keine Vorwiderstände, bzw. die LEDs wirken sozusagen gegenseitig als Vorwiderstände.
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FALSCH.

Etwas Erklaerung ist oben schon gegeben. Und ich gebe noch etwas dazu.

Bei direkt angeschlossenen Leds (in Serie) hast du folgende Resultate:

1. Stimmt dei Netzteilspannung genau mit der Junctionspannung aller LEDs, brennen sie,
der Strom ist unbekannt. Das ist der unwahrscheinlichste Fall.
2. Liefert das Netzteil etwas mehr als die Junctionspannung aller LEDs, brennen sie wenn das Netzteil sehr schwach ist und "in die Knie geht", der Strom ist unbekannt.
3. Liefert das Netzteil etwas mehr als die Junctionspannung aller LEDs und ist es ein starkes Netzteil, brennen die Leds, kurz ganz hell und dann nicht mehr.

Das kommt daher weil Leds eine ganz steile Spannungs-Stromkurve haben. Ohne Begrenzung des Stromes mit einem Widerstand oder einer elektronischen Schaltung wird es nur ganz zufaellig gehen.


nokhu
 
Masche

Masche

Stammgast
nokhu schrieb:
FALSCH.
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Wieder was gelernt. Ich dachte, der negative Temperaturkoeffizient sei nur bei Hochleistungs-LEDs (z.B. für Taschenlampen oder Fahrradleuchten) relevant, nicht bei solchen 20 mA Lämpchen. Umsomehr erstaunt es mich, dass in Beschreibungen wie diesen nur die Spannung aber nicht der eigentlich viel wichtigere Strom angegeben ist.

Frage: Wie gross muss die anteilmässige Spannung sein, die sicherheitshalber über Widerstände vernichtet werden sollte? Beispielsweise, wenn ich 12 V geregelte Versorgungsspannung habe, kann ich dann bedenkenlos drei LEDs à 3 Volt in Serie mit einem Widerstand einsetzen oder sollte ich nur zwei oder sogar nur eine LED verwenden?
 
S

sebi

Stammgast
Tönt sehr gut, aber ich werde mal die Verlinkten LED's bestellen, da meine Mutter als Lehrerin da prozente hat :)
Ausserdem kenne ich den Laden nicht, und ich bestelle aus Prinzip nichts bei Läden, die ich nicht kenne.
Aber sehr guter Link, werde ich als Lesezeichen setzen!
Ich hoffe du nimmst das nicht persönlich. ;)
 
El Lobo

El Lobo

Stammgast
sebi schrieb:
Tönt sehr gut, aber ich werde mal die Verlinkten LED's bestellen, da meine Mutter als Lehrerin da prozente hat :)
Ausserdem kenne ich den Laden nicht, und ich bestelle aus Prinzip nichts bei Läden, die ich nicht kenne.
Aber sehr guter Link, werde ich als Lesezeichen setzen!
Ich hoffe du nimmst das nicht persönlich. ;)
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Falls das an mich gerichtet ist: Ich habe auch niergends geschrieben dass Du die LED's dort bestellen musst.

Nur dass es auf dieser Page ein Tool giebt um die Wiederstände zu berechnen.
 
maurers

maurers

Stammgast
leds nehmen nur soviel A wie sie brauchen. Einfach Volt darfste net zuviel geben, dafür sind die Widerstande da, die verbraten die überflüssigen Volt in Wärme.

Bsp: NT hat 12 Volt (Ampere interessieren hier nicht). Deine LED hat 3 Volt, also gilt es 9 Volt zu verbraten. Gehen wir nun von 9 zu vernichtenden Volt und einer LED Stromaufnahme von 20 mA (0.020A) aus.

I(Ampere)=U(Volt)/R(Ohm)

R= U/I

R= 9V / 0.020A

somit ist R= 450 Ohm

Da es 450 Ohm nicht gibt, nimmt man den nächst grösseren, also hier jetzt 470 Ohm.

Benutz den Widerstandrechner hier wenns Dir zu kompliziert sein sollte: http://www.led-store.ch/vorwiderstand-rechner.php

Würdest Du nun 4 Stk 3Volt LEDs aneinander reihen (Serie) dann bräuchtest Du keinen Widerstand.
Empfehlung: benutze pro parallel angeschlossener LED einen eigenen Widerstand !

Diese da dürften Dich interessieren :-)
http://www.led-store.ch/spezielle-leds-flashing-leds-c-4_23.html
http://www.led-store.ch/rainbowled-schnell-p-164.html



Gruss
Sascha
 
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