Hallo,
in einer Schaltung sind 80 rote, klare 5mm LED’s parallel geschaltet. Versorgt wir das ganze von 6 Mignon-Akkus. Jeweils 2 sind in Reihe und dann mit den anderen parallel geschaltet. So dass sich eine Spannung von 3 Volt und ein höherer Strom ergeben. (Jeder Akku hat bei 1,2V 800mAh)
Wie errechnet sich der benötigte Vorwiderstand für die LED’S?
Danke schon mal
Kristof Wistal
Kristof, die Parallelschaltung von LEDs führt zu keiner gleichmäßigen Stromaufteilung und ist deshalb eine ungeeignete Betriebsweise. Auch die Parallelschaltung von Akkus ist nicht besonders glücklich. Die Serienschaltung von 2 Zellen ergibt übrigens nur 2,4 V.
Diese 2,4 V aus je 2 Zellen würde ich zur Versorgung von je 40 LEDs nehmen und jeder LED einen eigenen Vorwiderstand von ca. 47 Ohm geben (sofern die LEDs für einen Nennstrom von 20 mA gedacht sind).
Gruß
Wolfgang
Kristof, die Parallelschaltung von LEDs führt zu keiner
gleichmäßigen Stromaufteilung …
Gelten da nicht die Kirchhoffschen Regeln?
Cu Rene
Da gelten die Gesetze der Halbleiterphysik …
Kristof, die Parallelschaltung von LEDs führt zu keiner
gleichmäßigen Stromaufteilung …Gelten da nicht die Kirchhoffschen Regeln?
LED sind nichtlineare Bauelemente die sich ähnlich wie
Z-Dioden verhalten. Sie haben eine Flußspannung und
die unterliegt auch bei gleichem LED-Typ gewissen
Exemplarstreuungen. Die LED mit der niedrigeren
Flußspannung wird also mehr Strom ziehen als eine mit
höherer Flußspannung. Dementsprechend ist mit
unterschiedlicher Helligkeit zu rechnen.
Allerdings kann man bei LED aus einer Charge von geringen
Streuungen ausgehen. Dann kann es sein, daß der Hellig-
keitsunterschied nicht sichtbar ist.
Man kann auch aus einer größeren Zahl von LED durch
ausprobieren, die LED’s selektieren, welche bei Parallelschaltung
gleiche Helligkeit haben. So kann man doch einige
parallel schalten und spart Vorwiderstände.
Gruß Uwi
Hallo,
…
Soweit ist ja alles klar. Aber was ändert sich, wenn ich jeder LED einen Widerstand spendiere? Die Streuung ist doch immer noch gleich groß, da der Arbeitspunkt (zumindest theoretisch) immer noch der gleiche sein sollte. Abgesehen davon habe ich dann auch noch die Streuung in den Widerständen, die auch nicht alle gleich sind.
Cu Rene
Hallo Rene,
Soweit ist ja alles klar. Aber was ändert sich, wenn ich jeder
LED einen Widerstand spendiere? Die Streuung ist doch immer
noch gleich groß, da der Arbeitspunkt (zumindest theoretisch)
immer noch der gleiche sein sollte. Abgesehen davon habe ich
dann auch noch die Streuung in den Widerständen, die auch
nicht alle gleich sind.
nimm mal an, Du hättest 2 LEDs, die stark streuen. LED 1 hat eine Durchlaßspannung von 2 V, LED 2 hat nur 1,9 V. Die willst Du an einer Betriebsspannung von 5 V parallel betreiben. Der Spannungsabfall am Vorwiderstand muß ca. 3 V betragen. Jede LED soll 20 mA bekommen. Also muß der Widerstand 75 Ohm haben, damit 40 mA fließen. Nun zieht aber LED 2 schon bei 1,9 V fast den gesamten Strom ab, sodaß LED 1 auch nur 1,9 V bekommt. Da LED 1 aber erst bei 2 V richtig zu leiten beginnt, bleibt sie fast dunkel, während LED 2 mit fast 40 mA überlastet wird.
Bekommt jede LED ihren eigenen Widerstand von 150 Ohm, ist der Unterschied im Spannungsabfall nur 0,1 V ( 3 V und 3,1 V ). Im LED-Strom macht das einen Unterschied von unter 4 % aus. Auch die Widerstandstoleranzen ( i.d.R.
Hallo,
…
Soweit ist ja alles klar. Aber was ändert sich, wenn ich jeder
LED einen Widerstand spendiere? Die Streuung ist doch immer
noch gleich groß, da der Arbeitspunkt (zumindest theoretisch)
immer noch der gleiche sein sollte. Abgesehen davon habe ich
dann auch noch die Streuung in den Widerständen, die auch
nicht alle gleich sind.
Hallo Rene,
als Physiker tust Du dich mit der Sache bischen schwer 
,
Jörg hat schon das wesentliche dazu an Hand eines praktischen
Beispiels erklärt.
Noch was zurm mathematischen Hintergrund:
Im Durchlaßbereich hat 'ne Diode (LED ist ja auch sowas)
einen kleinen differentiellen Widerstand dem gegenüber
der Vorwiderstand (linearer W.) wesentlich größer sein sollte.
Daß der Stromfluß bei Reihenschaltung von 2 Widerständen mit
sehr unterschiedl. Werten hauptsächlich vom größeren W.-wert
bestimmt wird, ist wohl klar.
Ansonsten machen paar Prozent Unterschied beim Strom durch die
LED kaum was aus, weil das Helligkeitsempfinden des Auges
exp. ist. Das sind die Exemplarschwankungen der LED bei gleichen
Strom eher schon größer.
Gruß Uwi
Günstiger ist es deshalb, LEDs in Serie zu schalten. Man spart
nicht nur viele Widerstände sondern auchl Energie.Jörg
Hallo!
Wenn ich aber die ca 80 LEDs in Serie schalte, brauch ich dann nicht eine enorm hohe Spannung?
Hallo Jochen,
Günstiger ist es deshalb, LEDs in Serie zu schalten. Man spart
nicht nur viele Widerstände sondern auchl Energie.
Wenn ich aber die ca 80 LEDs in Serie schalte, brauch ich dann
nicht eine enorm hohe Spannung?
was heisst enorm ? Bei 80 LEDs sollten es deutlich über 160 V sein. Wenn das Ganze mit Netzspannung betrieben werden soll, wäre das sogar fast optimal. Man schaltet einfach einen Brückengleichrichter mit einem Vorwiderstand davor und das war’s.
Wenn Du z.B. nur 12 V zur Verfügung hast, schaltest Du eben nur bis zu 5 mit je einem Widerstand in Serie und diese dann parallel. Dann sparst Du immer noch viele Widerstände.
Jörg