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hackii

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Monday, December 19th 2011, 1:25pm

Led's und Vorwiderstandsberechnung

Hallo zusammen,

ich dachte mir auch ein „How to“ zum Thema Elektronik darf nicht fehlen!

Deshalb heute ein paar Worte über Led’s

Led steht für Light emitting Diode also grob: Licht abgebende Diode

Eine Led ist eigentlich nichts anderes ist als ein P/N-Übergang mit Beinchen.
Also der eine Pol ist positiv Dotiert und der andere negativ.
Darin begründet sich auch die Tatsache, dass man bei Led’s immer auf die richtige Polarität achten muss!



Wie auf dem Bild zu sehen, ist das längere Beinchen, die Anode, der Pluspol.
Und das kürzere, die Kathode, der Minuspol.
Sollte man sich nach dem verlöten nicht sicher sein obs richtig war und kein Messgerät zur Hand haben, hilft auch ein Blick ins innere, da die beiden Pole sich doch auch optisch gut unterscheidenlassen.

Ich denke allerdings, es ist es für die meisten hier im Forum interessanter zu wissen was ein Vorwiderstand ist, wozu man den braucht und wie er berechnet wird!

Ausgangspunkt der Betrachtung heute soll sein das jeder weiß, was Spannung und Strom sind.

Der Vorwiderstand wird benötigt um den Strom welcher durch die Diode fließt zu begrenzen.



In unsere Beispielschaltung sieht man schön, an die Spannungsquelle (Batterie), zwei Verbraucher in Reihe angeschlossen sind. Dies ist der einfachste Fall und bildet die Grundlage für weitere Erklärungen.

Die von der Batterie bereitgestellte Spannung teilt sich auf die beiden Verbraucher auf. Da die üblichen Led’s ca. 3,3 Volt benötigen, wird diese Spannung als „U LED“ angenommen.

Nun zum schwierigeren Teil;
Da die Spannung die uns zur Verfügung steht in den seltensten Fällen denen der Led entspricht, müssen wir diese nun reduzieren. Mittels Vorwiderstand!
Dadurch wird auch zeitgleich der Strom der durch die Led fließt festgelegt bzw. begrenzt.

Das wichtigste bei der Berechnung von Widerständen ist das Ohmsche Gesetz!

U= R * I also Spannung = Widerstand * Strom

Diese Formel darf nach belieben umgestellt werden:

R = U / I

Sodass wir nun nur noch etwas sortieren und einsetzten müssen.

Das U welches wir einsetzen entspricht der Differenz zwischen der Versorgungsspannung und der Nennspannung der Led.
Also:

U-R = U-Batterie – U-Led
U-R = 9V – 3,3V
U-R = 5,7V

Der Strom I, ist bei der Reihenschaltung an allen Verbrauchern gleich.
D.h. dem Widerstand ist der Strom im Prinzip egal. Aber der Led nicht. Ist der Strom an der Led zu hoch stirbt diese! Also gibt uns die Led den Strom vor. Meist steht dieser auf der Packung oder im Datenblatt unter I oder IF (- klein F = forward).

Nehmen wir mal exemplarisch 0,02 A (Ampere) oder auch 20 mA für den Strom an.
Dann ergibt das:

R = U-R / I
R = 5,7 V / 0,02 A
R = 285 Ohm

Das bedeutet, dass eine Led mit unseren Werten an 9 Volt einen Vorwiderstand von 285 Ohm benötigt.

Etwas komplizierter wird es bei mehreren Led’s.
Diese werden meistens in Reihe geschaltet.


Dabei addieren sich die einzelnen Led- Spannungen (U-Led) und Strom bleibt gleich.

U-Led = U-Led1 + U-Led2 + U-Led3 + U-Led4
U-Led = 3,3 V + 3,3 V + 3,3 V + 3,3 V
U-Led = 13,2 V

Allerdings brauchen wir dafür eine höhere Spannung. 18 Volt als Batteriespannung G1 sollten reichen.

U-R1 = U-G1 - U-Led
U-R1 = 18 V – 13,2 V
U-R1 = 4,8 V

Die Formel für den Widerstand bleibt:

R = U / I => R1 = U-R1 / I

Dabei bleiben wir der Einfachheit halber bei den vorher festgelegten Werten für eine Led.

R1 = 4,8 V / 0,02 A
R1 = 240 Ohm

Soweit erstmal dazu bei weiteren Fragen einfach eine PN schreiben.
Aus Fehlern lernen wir.
Und wenn uns niemand auf unsere Fehler aufmerksam machen würde - wie könnten wir dann lernen ohne jedesmal auf die Nase zu fliegen?!

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ringo

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Monday, December 19th 2011, 8:52pm

Sehr schönes How to und immer wieder sehr hilfreich.

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Pry_T800

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Tuesday, September 10th 2013, 5:27pm

Servus ich kram diesen Thread mal wieder aus :D

Undzwar baue ich gerade Ambilight in mein Wohnzimmer ein. Verbaut werden RGB's/W LED's.
Das ganze soll später noch erweitert werden.

Nun zu meiner Frage, ich suche einen RGB(W)-Controller der mit einer Funkfernbedienung gesteuert werden kann. Die Fernbedienung soll später auch mehrere dieser Controller ansteuern können, da ich nicht so viele Fernbedienungen rumliegen haben will! Das ganze soll zuverlässig sein aber auch nicht überteuert, also keine Controller über 80€ oder so ;)


THX


Cu der Pry

Tamlem

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Tuesday, September 10th 2013, 6:03pm

So was hier?! damit kannst du bis zu 180W ansteuern. Sind zwar so China Dinger aber deshalb nicht gleich schlecht. Ich habe einen solchen an einem 5m RGB led streifen hängen und das ganze hält schon gut 3 Jahre (Damals waren die Dinger noch gut doppelt so teuer). Allerdings werden bei weißer Farbe Rot, Gelb und Blau gemischt und nicht extra weiße LEDs angesteuert.
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Pry_T800

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Tuesday, September 10th 2013, 8:07pm

jap solche art Produkte hab ich mir schon angesehen, nur kann ich das nicht erweitern, sodass ich mit einer FB mehr wie 4 controller steuern kann, aber THX schon mal.
Ich glaube ich muss doch etwas tiefer in die Tasche greifen :D

Bin gerade auf http://www.pur-led.de unterwegs, mal sehen ob ich da was finde.

Vielleicht habt iher noch andere Ideen. Genial wäre es auch wenn die ganze Sache per Tablet Steuerbar wäre ;)

Cu der Pry

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Wednesday, September 11th 2013, 4:32am

Ist zwar nicht ganz billig, aber wie wäre es mit dem: http://www.leds.de/LED-Zubehoer/RGB-DMX-…Controller.html
Fernbedienung kostet allerdings auch extra: http://www.leds.de/LED-Zubehoer/RGB-DMX-…lex-III-RC.html
Man kann den auch per üb an den pc anschließen: http://www.leds.de/LED-Zubehoer/RGB-DMX-…lex-III-RC.html
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Thursday, September 12th 2013, 5:12pm

Das System hab ich auch schon gefunden, nur hab ich noch nicht herausbekommen ob man mit der FB mehrere Controller steuern kann? Aber ansonsten ist es bestimmt nicht schlecht.


Cu der Pry

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Friday, September 13th 2013, 10:31pm

Hab eben die pdf's angeschaut die da dabei sind. Scheint nicht der Fall zu sein damit mehrere controller unabhängig zu steuern. Nur alle zusammen.
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Sunday, September 15th 2013, 2:38pm

zu dem gleichen Schluss bin auch gekommen, es steht nur nicht 100%ig drin, werd am Montag mal telen und beim Hersteller mal nachfragen. THX


Cu der Pry

JeffModder

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Saturday, January 4th 2014, 12:09am

Man, das Tutorial ist echt gut. Haste nichtmal Lust nochmehr über Elektronik zu machen ?

hackii

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Wednesday, January 29th 2014, 12:58pm

Quoted

JeffModder
Man, das Tutorial ist echt gut. Haste nichtmal Lust nochmehr über Elektronik zu machen ?

@JeffModder: Lust ja - Zeit nein...
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Wednesday, January 29th 2014, 3:12pm

Schade... Aber dann könntest du ja diese geilen Lüfter gewinnen ;)

JeffModder

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Wednesday, January 29th 2014, 7:37pm

Kurze Frage,

Wenn ich 3 Led´s in Reihe auf 12V Schalten will, und vom Hersteller die passenden Widerstände für 12v habe, wo und wieviel Widerstände muss ich dann schalten ? Habe jetzt vor jede LED einen geschaltet und es leuchtet , aber geht es auch mit weniger Widerständen ?

thrillville14

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Wednesday, January 29th 2014, 7:48pm

Hier mal zwei Bilder

Hier werden die LED´s In Reihe geschaltet also brauchst du nur einen Widerstand



Hier Wird Jede LED einzeln geschaltet also brauchst du vor jeder LED einen Widerstand



Mfg Thrillville

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Wednesday, January 29th 2014, 7:54pm

Danke, hab jetzt selber probiert und funktinoiert auch mit einem Widerstand. Hatte es vorher auch in Reihe gehabt aber vor jeder LED halt ein Widerstand

Paladin

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Wednesday, January 29th 2014, 8:18pm

Für 3 LED´s reihe brauchst du aber einen anderen wiederstand als wenn du eine LED einzeln oder Parallel ansteuerst.
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Wednesday, January 29th 2014, 8:21pm

@Thrillville: Macht es nicht mehr Sinn, den VW vor der Kreuzung zu platzieren? So müsste man dann nur einen VW einbauen, anstatt n x Anzahl der LEDs...

Oder bin ich da mal wieder meinem Missverständnis der Elektronik auf den Leim gegangen?

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Wednesday, January 29th 2014, 8:24pm

Das sollte man lieber nicht machen, außer man hat 3 ideale Dioden. :D

So long :0)
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Wednesday, January 29th 2014, 8:26pm

Ich wieder... Manchmal frag ich mich, ob diese Elektronikheinis das extra so erfunden haben, dass es mich total verwirrt... :D

JeffModder

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Wednesday, January 29th 2014, 8:31pm

@ Paladin

Hab es jetzt mit dem gleichen Widerstand gemacht und es funktioniert. Meinste die brennen mir dann irgendwann aus ?