Liebe Freunde,
für die Planung euner größeren Anlage, bei der sicher einige hundert LEDs verbaut werden sollen.
Nun lese ich immer wieder von unterschiedlichen Meinungen, eher je LED ein Widerstand oder eher für verschiedene Reihen.
Immer geht es darum, die Spannung auf die jeweilig verbauten LEDs anzupassen.
Warum wählt man dann nicht direkt einen passenden Trafo mit z. B. 4 - 4.5 V Ausgangsspannung aus?
Spart das nicht viel Arbeit?
Bin gespannt auf Eure Meinungen und Ratschläge.

Hi Adlerpapa (so wurde auch mein Vater von seinen Enkeln genannt...),

das mit der Arbeit ist relativ zu sehen. Ich habe z.B. Standard-LED Module, bei denen ich eben nur einen Widerstand / LED-Reihe einbauen muß.
Und dann ist da noch die Stromaufnahme zu berücksichtigen (Leitungsquerschnitte). Bei höherer Trafo Spannung und LED Ketten, reduziert sich der Strom, d.h. die zuführenden Querschnitte können geringer ausfallen.
Rechenbeispiel:
8 LEDs(gelb) a 10mA Nennstrom (das ist mein Standard)
In Reihenschaltung 10mA, in "Einzelschaltung" 80mA
Leistung (18V Nennspannung): 0,18W bei Reihenschaltung, 0,36W bei 4,5V Trafospannung bei "Einzelschaltung".

Das sind nur zwei Aspekte - es gibt sicher noch andere, wie z.B. Mischbetrieb mit Glühlampen etc.

Zitat von adlerpapa

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Liebe Freunde,
für die Planung euner größeren Anlage, bei der sicher einige hundert LEDs verbaut werden sollen.
Nun lese ich immer wieder von unterschiedlichen Meinungen, eher je LED ein Widerstand oder eher für verschiedene Reihen.
Immer geht es darum, die Spannung auf die jeweilig verbauten LEDs anzupassen.
Warum wählt man dann nicht direkt einen passenden Trafo mit z. B. 4 - 4.5 V Ausgangsspannung aus?
Spart das nicht viel Arbeit?
Bin gespannt auf Eure Meinungen und Ratschläge.

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Hi,

der Grund für die Vorwiderstände ist nicht primär die Spannung anzupassen, sondern den durch die Diode fließenden Strom zu begrenzen. D.h. mit einem Vorwiderstand wird der Durchlassstrom, der durch die Leuchtdiode fließt, begrenzt. Bei der Widerstandsbestimmung muss die jeweilige Durchlassspannung berücksichtigt werden, die je nach Farbe bzw. Art der LED unterschiedlich ist.

Der Grund für die Übung ist, dass eine LED eben auch nur eine Diode ist, die in Durchlassrichtung so gut wie keinen Innenwiderstand hat, was bedeutet, dass Strom wie bei einem Kurzschluss unbegrenzt hindurch fliesst, wenn man ihn anlegt. Um die LED richtig zu betreiben, muß man also den Strom-Durchfluss mit dem Vorwiderstand begrenzen.

Gerade wenn man verschiedene LEDs betreiben möchte ist die Versorgung über einen Vorwiderstand eher schlecht, da sich die Kennlinien der verschieden Farbigen LEDs doch erheblich unterscheiden. Bei gleichartigen LEDs sieht das weider anders aus. D.h. wie immer kommt es darauf an was man machen will.

Nur eines ist sicher, ohne Strombegrenzung wird eine LED direkt an einer Spannungsquelle angeschlossen binnen kürzester Zeit durchbrennen.

bye
Sven

Hallo Adlerpapa,

wenn du eine LED ohne Vorwiderstand betreibst wird sie durchbrennen, auch wenn der Versorgungstrafo die richtige Spannung hat.

Beim Leuchten erwärmt sich die LED (auch wenn fast unmerklich). Der Eigenwiderstand der LED sinkt, der Strom steigt, bis die LED durchbrennt.

Man muss einen Widerstand als Strombegrenzer einsetzen.

Gruss

Stephan

Sven, das verwirrt mich jetzt ziemlich ...

Bisher war ich der Meinung, dass ich an eine Stromquelle mit z. B. 12 V / 500 mA beliebig LEDs anhängen kann.
Wenn eine LED z. B. 12 V / 20 mA verbraucht, dann sind das eben 25 Stück.
Wenn nur drei dranhängen - auch gut. Die "ziehen" dann eben nur 60 mA. Deine Darstellung würde ja bedeuten, dass ich, bei Erweiterung der LEDs, jedesmal die Widerstände austauschen/anpassen müsste!

Kann das sein? Oder verstehe ich da was falsch?

Hallo Adlerpapa,

die Spannung ist massgeblich, nicht der Strom, auch wenn sie gekoppelt sind:

V= RxI.

Der Widerstand des LED ist gegeben, der maximale Strom auch, daraus kannt du ja die Spannung dann berechnen.

Ein Trafo mit 12V kann, wenn eine LED ca 2.5V Spannung hat, 4 LED in Serie betreiben und 2V werden auf dem Widerstand "verbraten".

Gruss

Stephan

Hallo Stephan,
wie Du eben schreibst, dachte ich auch eine zu hohe Spannung zerstört die LED.
Jetzt hast Du aber in Deiner ersten Antwort auch geschrieben, dass der Strom begrenzt werden soll !???
Das passt für mich nicht zusammen ...

Ich möchte so viele LEDs wie möglich parallel schalten.

Und da dachte ich wäre die Idee mit dem Trafo mit der richtigen Versorgungsspannung eine recht Gute ... ?

Zitat von supermoee

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Hallo Adlerpapa,

Der Widerstand des LED ist gegeben, der maximale Strom auch, daraus kannt du ja die Spannung dann berechnen.

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LEDs brauchen keine feste Spannung, sondern einen festen/bestimmten Strom. Die einfachste Konstantstromquelle ist eine Spannungsquelle mit einem passenden Widerstand. Bei der Widerstandsberechnung entsteht nur leicht der Eindruck man würde hier eigentlich wegen der Spannungsreduzierung den Widerstand einsetzen.

Wie gesagt, der Innenwiderstand einer LED ist fast 0, ohne Vorwiderstand ist eine LED an einer Spannungsquelle faktisch ein Kurzschluss, d.h. der Strom der fließt steigt schnell und hoch bis die LED durchbrennt.

An Batterien geht es meist auch ohne vorwiderstand gut, weil eine Batterie keine ideale Spannungsquelle ist sondern einen eigenen Innenwiderstand hat, der dann den Strom einigermaßen begrenzt.

@adlerpapa
nein, grundsätzlich verstehst Du das richtig. Die über dem Widerstand abfallende Spannung ergibt sich ja aus dem ohmschen Gesetz und ist damit abhängig vom Widerstandswert (fest) und dem fließenden Strom. D.h. mehr LEDs, größerer Strom und damit anderer Widerstand oder eben andere Spannung die aber evtl. dann zu niedrig oder zu hoch sein kann.

Wenn Du Google mit "vorwiderstand LED" fütterst bekommst Du die dahintersteckenden Grundlagen in jeder erdenklichen Detailierung, das würde hier wohl zu weit führen


bye
Sven

Hallo Adlerpapa,

Spannung und Strom sind gekoppelt. Eben V=RxI Eine zu hohe Spannung verursacht einen zu hohen Strom und zwar proportional, der die LED dann kaputt macht.

Gruss

Stephan

Zitat von supermoee

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Hallo Adlerpapa,

Spannung und Strom sind gekoppelt. Eben V=RxI Eine zu hohe Spannung verursacht einen zu hohen Strom und zwar proportional, der die LED dann kaputt macht.

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sorry, muss kurz klugscheissen, es heisst U=R*I...aber ansonsten hast Du recht

@adlerpapa
Wirf mal einen Blick darein. Da werden die Grundlagen recht gut verdeutlicht.

Zu deiner Frage an Stefan, LEDs sind Halbleiter, die verhalten sich komplett anders als ein Glühbirnchen als klassischer ohmscher Verbraucher. Eine LED kann man prima mit zu hoher Spannung wie auch zu hohem Strom zerstören, gar kein Problem.

bye
Sven

Aber eine Leuchtdiode hat eben nicht die gleiche Kennlinie wie ein ohmscher Widerstand. Beim Widerstand kann man ganz einfach rechnen - verdopple ich die Spannung, verdopple ich auch den Strom. Bei der Leuchtdiode gilt das nicht, sie hat eine Kennlinie, die exponentiell ansteigt. Je nach Bauart können da schon schwache Spannungsschwankungen erhebliche Stromschwankungen hervorrufen. Ein Widerstand ist die einfachste Möglichkeit, diese Stromschwankungen abzumildern.

Tante Edith sagt: SvenS war schneller.

Liebe Freunde,

vielen Dank für die Hilfe!!

Die Diskussion hier hat mir schon einige Informationen gebracht und zudem eine weitere Suche ausgelöst, die folgende Erläuterung ergeben hat:

http://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/1006011.htm

Zur Ergänzung hier noch die Verknüpfung zu einem dafür auch notwendigen Normreihenrechner:

http://www.depke.eu/online_tools_widerst...eihen_liste.php

Mir hat das sehr geholfen und vielleicht allen anderen auch, die ein ähnliches Problem haben.

NOCHMALS VIELEN DANK AN ALLE !!!

Hallo,

Zitat von supermoee

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Hallo Adlerpapa,

wenn du eine LED ohne Vorwiderstand betreibst wird sie durchbrennen, auch wenn der Versorgungstrafo die richtige Spannung hat.

Beim Leuchten erwärmt sich die LED (auch wenn fast unmerklich). Der Eigenwiderstand der LED sinkt, der Strom steigt, bis die LED durchbrennt.

Man muss einen Widerstand als Strombegrenzer einsetzen.

Gruss

Stephan

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Das ohmsche Gesetz wird auch von LEDs nicht umgestossen. Wird die LED mit ihrer angegebenen Durchlassspannung oder tiefer betrieben, dann stellt sich ein entsprechender Strom ein. Ist dieser nicht höher als der maximale Strom der vom LED Hersteller angegeben, geht das LED sicher nicht kaputt.

Das wirkliche Problem ist folgender: Das LED wird in seiner Kennlinie im Knie betrieben. Das heisst, dass eine kleine Spannungserhöhung sofort sehr viel höheren Strom nach sich zieht. Da die LED Durchlasskennlinie hier nicht linear ist, ist das LED schnell gefährdet.

Zitat von adlerpapa

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Sven, das verwirrt mich jetzt ziemlich ...

Bisher war ich der Meinung, dass ich an eine Stromquelle mit z. B. 12 V / 500 mA beliebig LEDs anhängen kann.
Wenn eine LED z. B. 12 V / 20 mA verbraucht, dann sind das eben 25 Stück.
Wenn nur drei dranhängen - auch gut. Die "ziehen" dann eben nur 60 mA. Deine Darstellung würde ja bedeuten, dass ich, bei Erweiterung der LEDs, jedesmal die Widerstände austauschen/anpassen müsste!

Kann das sein? Oder verstehe ich da was falsch?

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Mehrere Gruppen von seriegeschalteten LEDs mit jeweils ihrem Vorwiderstand können sehr wohl parallel geschaltet werden. So viele, bis der Nennstrom des Trafos erreicht ist.

Bitte nicht vergessen: Ein LED leitet den Strom nur in einer Richtung. In Sperrichtung fliesst kein Strom, dadurch fällt auch keine Spannung am Vorwiderstand ab und das LED bekommt die vollen Trafo Spannung ab. Die maximal zulässige Sperrspannung beträgt bei den allermeisten LED bei etwa 5V (Bitte keine weitere Diskussion über dieses Thema; lieber mal im Datenblatt nachschauen und nicht mir wieder Besserwisserei vorwerfen, weil ich den Standpunkt von jedem Hersteller übernehme )