500mA, 5V Solarzelle mit Dioden anschließen?
Hallo, wir müssen für die Schule ein Projekt machen und ich habe eine Solarzelle zu Hause die 5 V und 500mA abgibt, ich muss eine Miniaturwohnung zum leuchten bringen nur finde ich keine Dioden die die den Betriebsstrom von 500 mA aushalten. Was muss ich dazu anschließen damit ich auf ein Bereibsstrom von max 50 mA komme oder kann mir einer Vorschläge machen welche Leuchtdioden ich kaufen soll? LG king191
2 Antworten
Die Solarzelle liefert bis zu 500mA Strom, der tatsächliche Strom hängt aber von den angeschlossenen Verbrauchern ab. 5mm-LED haben i.d.R. eine Bemessungsspannung von rund 1,5V und ca. 20mA (näheres steht im Datenblatt des Bauteils).
Ausgehend davon könntest Du je 3 LED in Reihe schalten. Das macht dann 3 x 1,5V = 4,5V, der Strom bleibt bei 20mA. Die restlichen 0,5V müssen am Vorwiderstand abfallen: 0,5V : 0,02A = 25Ω. Um die gesamten 500mA auszunutzen, könntest Du 500mA : 20mA = 25 dieser Reihenschaltungen (3 LED + Widerstand) parallel zueinander anschließen. So könntest Du an einer Solarzelle 75 LED zum leuchten bringen. Das wäre zumindest der effektivste Weg.
Aber: In Wohnungen sind ja die Lampen alle einzeln geschaltet. Somit müssten alle LED inkl. ihrer Vorwiderstände parallel angeschlossen werden. Es müssen also 3,5V je Vorwiderstand abfallen: 3,5V : 0,02A = 175Ω. Damit würdest Du immerhin noch 500mA : 20mA = 25 LED betreiben können.
Je nachdem, welche Werte Deine LED tatsächlich haben, ändert sich natürlich die Berechnung. Wichtig dabei ist die Bestimmung des richtigen Vorwiderstands und die Ermittlung der max. Anzahl LED.
Wenn alle LED parallel geschaltet sind, so benötigt jede einen eigenen Vorwiderstand. Dieser hängt aber von Spannung und Strom ab, das ist je nach Typ sehr unterschiedlich. Du musst also die LED-Spannung von den 5V abziehen. Dividierst Du die Differenz mit dem Strom, so erhältst Du den Sollwert des Vorwiderstandes. Beispiele:
- LED 1,5V mit 20mA: R = (5V - 1,5V) : 0,02A = 175Ω
- LED 1,5V mit 25mA: R = (5V - 1,5V) : 0,025A = 140Ω
- LED 1,5V mit 50mA: R = (5V - 1,5V) : 0,05A = 70Ω
- LED 1,6V mit 20mA: R = (5V - 1,6V) : 0,02A = 170Ω
- LED 1,6V mit 25mA: R = (5V - 1,6V) : 0,025A = 136Ω
- LED 1,6V mit 50mA: R = (5V - 1,6V) : 0,05A = 68Ω
Haben Deine LED andere Werte, so ändert sich entsprechend die Berechnung und das Ergebnis.
Wenn die errechneten Widerstandswerte nicht als Standard im Handel sind, so nimmst Du den nächst höheren Wert. Hierzu gibt's auf Wiki eine hilfreiche Tabelle (E-Reihe). Dort sind alle gängigen Typen aufgelistet. Die Reihe zeigt nur den einstelligen Wert an, darüber hinaus kann jeder Wert mit 10, 100 usw. multipliziert werden. Bei meiner Berechnung findest Du die Werte in den Reihen E48 und E96.
Du siehst das Ganze falsch. Die Solarzelle hat 5V/500mA das heißt, Du kannst maximal z.B 10 von Deinen Leds (jede 50 mA) anschließen. Wenn Du nur eine anschließt ist die Solarzelle nur zu 10% belastet sie geht aber nicht kaputt.
ABER
eine Leuchtdiode hat soweit ich weiß eine Spannung von ca. 1,5V das heißt die brennt sofort durch. Du musst entweder mehrere in Reihe schalten z.B. 3 x 1,5V = 4,5V und einen Wiederstand zu 5V (U=R*I R=U/I R=0,5V / 0,05A)
Ah okey, viele Dank, hat mir sehr geholfen:) aber ich muss vieleicht mehrere Leuchtdioden anschließen und 3 sind zu wenig und wenn ich mehrere anschießen würde, würde ich ja mehr als 5 V kommen... Aber ich versteh nicht ganz was Sie damit meinen, muss ich 3 anschließen und dann einen Wiederstand einbauen und dann wieder 3 oder anders?:0
Damit ich es Recht verstanden habe. Ich muss eine Parallelschaltung machen und bei jeder LED einen Widerstand an der Anode befestigen? und ja ich werde 5mm LEDs benutzen welche Wiederstände müsste ich kaufen ?
LG king 191