Frage zur Berechnung des Vorwiderstandes?
Wie löse ich diese Aufgabe mit Rechnung? Ich stehe da gerade komplett auf dem Schlauch. Standardmäßig würde ich da einen 330Ohm Widerstand davor packen, aber wie errechne ich das?
Vielen Dank
3 Antworten
Du musst einfach ausrechnen, wie viel Spannung der Widerstand "auffressen" muss.
Zuerst musst Du ausrechnen wie viel Spannung an dem Widerstand abfallen muss.
Das ist:
Versorgungsspannung minus LED Spannung minus alle anderen Spannungen
Also hier Versorgung minus LED Spannung minus Transistorspannung.
Der Transistor ist mit 0,32V angegeben. Die LED ist weiß.
Die Farbe einer LED wird durch die Spannung die über die Diode abfällt bestimmt. Also umgekehrt kannst Du an der Farbe deren Spannung ablesen. Je kurzwelliger (also blauer) das Licht, desto höher diese Spannung.
Hier gibt es aber ein Problem. Es gibt gar keine weißen LEDs. Eine LED ist immer monochromatisch, kann also nur eine ganz bestimmte Lichtfrequenz abgeben. Weiß ist aber "alle Frequenzen gleichzeitig". Das wird durch einen "Trick" erreicht. Eine sogenannte weiße LED ist tatsächlich eine blaue oder UV LED die dann mit ihrem monochromatischen Licht einen Leuchtstoff zum weiß leuchten anregt.
Die Spannung einer weißen LED lässt sich also nicht bestimmen, denn die eigentliche LED unter dem Leuchtstoff kann zwischen 2,5V (so gerade schon blau) und 4,0V (hartes UV Licht) sein.
Und selbst wenn man sich für eine ganz bestimmte entschieden hat, z.B.
https://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/C700/5034W2C-BSC-A.pdf
Dann gibt es da auch gewaltige Streuungen. Im Datenblatt ist die "Vorwärtsspannung" mit 2,9V bis 3,5V angegeben.
Hätte der Lehrer z.B. "Rot" gewählt, dann wäre das wesentlich eindeutiger, da gibt es nicht so gewaltige Bereiche die die LED haben kann.
Du nimmst also am besten so was wie 3,2V an, also die Mitte von der LED im Datenblatt.
Also hast Du:
9V - 0,32V - 3,2V = 5,48 V
die der Widerstand "fressen" muss.
Und da Widerstand = Spannung durch Strom ist, kannst Du den gewünschten LED Strom in die Formel einsetzen und bekommst so mit der vorher ausgerechneten Spannung auf den Ohm Wert des Widerstandes.
Dann nimmst Du den nächst größeren Widerstand aus der E-Reihe in der Tabelle.
Den nächst größeren damit der Strom niemals größer wird als vorgegeben. Denn setzt Du den Maximalstrom der LED ein, geht die kaputt wenn Du den nächst kleineren Widerstand verwendest.
LEDs sollte man nicht parallel schalten.
Was in einer Chinesischen Schlüsselanhänger Taschenlampe gut funktioniert da man die nur wenige Minuten benutzt bevor man die weg wirft sorgt bei den LED Rücklichtern von Autos dafür, dass man die super teuren "ewig haltenden" Rücklichter alle paar Jahre austauschen muss.
Die LED mit der geringeren Knickspannung nimmt dann den ganzen oder bei geringem Unterschied den größten Strom auf.
Selbst wenn die LEDs identisch sind, so haben die immer kleine Abweichungen durch Fertigungstoleranzen. Eine der LEDs nimmt dann also mehr Strom als die andere.
Das schlimme daran ist, dass die dadurch dann wärmer wird und bei wärme sinkt die Knickspannung weiter wodurch mehr Strom und noch mehr Wärme entsteht.
Man kann also nicht kontrollieren wie viel Strom die einzelnen LEDs dann ziehen, nur den Gesamtstrom. Und wenn die dann an der Grenze ihrer Belastbarkeit betrieben werden werden dann einzelne LEDs über diese Grenze geschoben und gehen dann schnell kaputt.
Warum Autohersteller wie AUDI ihre €170 pro Stück (Ersatzteil) Rücklichter so bauen musste wie eine €1,70 Taschenlampe werde ich wohl nie verstehen. So was gehört sich einfach nicht und kann nicht richtig funktionieren bzw. halten!
Von den 9 V fallen am Transistor 0,32 V und an der LED 3,6 V ab. Es bleiben am Widerstand 5,1 V. Durch den fließen 20 mA.
R = U/I = 5,1 / 0,02 = 255 Ohm
nach E 24 Reihe würde 270 Ohm passen.
Hi,
Ohne jetzt den Spannungsanfall an den Transistoren zu kennen, es sind max 9V an der LED U/R=I, umstellen nach R und dann den zulässigen Strom der LED's einsetzen und aus der Widerstsndsreihe den möglichen Widerstsnd rausuchen, so dass der Strom eher kleiner wird.
Isr aber bestimmt noch nicht die elegante Lösung.
Vielen Dank darf ich meine Frage erweitern? Angenommen ich Schalte 2 LED parallel muss ich mit der gemeinsamen Stromaufnahme der beiden LED rechnen korrekt? (Dabei bleibt die Spannung ja dieselbe, da es eine Parallelschaltung ist) wie verrechne ich das, wenn ich 2 unterschiedliche LED verwende? Angenommen Blau 2,7V und Weiß 3,2V