| Beitragsrückblick für FAQ: LED und die Vorwiderstände (die neuesten Beiträge zuerst) |
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ocinside |
Erstellt: 10:52 am 8. Nov. 2024 |
| Schieben wir das LED FAQ Sticky Topic mal wieder nach oben, damit es nicht archiviert wird.
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Postguru |
Erstellt: 15:14 am 19. März 2004 |
Nachtrag:
auf Anfrage von jmoney werde ich noch die Berechnung daranhängen
Wie berechne ich den Vorwiderstand:
Spannung:
Ausgangsspannung minus Abfallende Spannung an der LED ist gleich Abzufallende Spannung am Widerstand
Widerstandberechnung:
Formel: U/I=R
U = Spannung
I = Stromstärke
R = Widerstand
Um den Widerstand zuberechen braucht man
1. Die abzufallene Spannung am Widerstand
2. die Stromstärke die in der Schaltung fließt (typisch bei LEDs 20mA)
Beispiel
Vorgabe:
LED Rot 1.7V 20mA
Ausgangsspannung : 12V
1. die Spannung am Widerstand
Ausgangsspannung minus Abfallende Spannung an der LED ist gleich Abzufallende Spannung am Widerstand
12V - 1.7V = 10.3V
2. Widerstandberechnung:
U/I = R
10.3V/ 0.020A = 515 Ohm
(Geändert von Postguru um 15:15 am März 19, 2004)
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Digixp |
Erstellt: 17:31 am 8. April 2003 |
Der Vorwiderstand:
Wichtig ist das eine LED niemals ohne Vorwiderstand betrieben werden darf!! Wobei es egal ist, ob der Widerstand an die Anode oder Kathode angeschlossen wird. Dieser Widerstand begrenzt den Strom durch die Leuchtdiode. Der Widerstand richtet sich nach der vorhanden Betriebsspannung und errechnet sich aus:
R = gesuchter Vorwiderstand
Ub = vorhandene Betriebsspanung
Glied = Durchlasspannung der LED (je nach Farbe)
lf = Durchlasstrom max. 20 mA (0,02A eher weniger)
Die Durchlass-Spannung beträgt bei:
LED Farbe Wert min Wert Max
rot 1,6V 2,0V
orange 2,2V 3,0V
grün 2,7V 3,2V
gelb 2,4V 3,2V
blau 3,0V 5,0V
weiß 3,4V 5,0V
Im Zweifelsfall sind genauere Werte dem jeweiligen Datenblatt zu entnehmen.
Bespielrechnung:
Als Beispiel soll eine rot leuchtende LED an einer Betriebsspannung von 12 Volt betrieben werden:
Note: Da der errechnete Widerstandwert seiten auch als Bauteil existiert, wird immer zum nächst häheren Widerstandswert aufgerundet! In diesem Fall würden wir von 5200hm auf 5600hm aufrunden.
Widerstände für LED's:
Die wichtigsten Vorwiderstände für die jeweilige Betriebsspannung von LED's wurden in einer Tabelle zusammengestellt. Diese Werte sind in allen Schaltungen einsetzbar, reichen für die meisten Anwendungen aus und sind sicher für LED's jeder Farbe anwendbar. Diese Tabellen wurden auch speziell für die Ultrahellen LED's erstellt. Um jedoch eine optimale Leuchtkraft zu erhalten wurde dort nach Farben unterschieden.
Widerstandstabelle für Standard LEDs, der LED Strom ist für 15mA ausgelegt:
Betriebsspannung Vorwiderstand
5V 180 Ohm 1/4 Watt
6V 220 Ohm 1/4 Watt
9V 390 Ohm 1/4 Watt
12V 560 Ohm 1/4 Watt
15V 680 Ohm 1/4 Watt
18V 820 Ohm 1/2 - 1Watt
24V 1,2 kOhm 1/2 –1Watt
Widerstandstabelle für Ultrahelle LEDs in den Farben: weiß, blau und grün,der LED Strom ist für 20mA ausgelegt:
Betriebsspannung Vorwiderstand
5V 100 Ohm 1/4 Watt
6V 150 Ohm 1/4 Watt
9V 330 Ohm 1/4 Watt
12V 470 Ohm 1/4 Watt
15V 620 Ohm 1/4 Watt
18V 750 Ohm 1/2 - Watt
24V 1,2 kOhm 1/2 - 1Watt
Widerstandstabelle für Ultrahelle LEDs in den Farben rot und gelb,der LED Strom ist für 30mA ausgelegt:
Betriebsspannung Vorwiderstand
5V 110 Ohm 1/4 Watt
6V 150 Ohm 1/4 Watt
9V 240 Ohm 1/4 Watt
12V 360 Ohm 1/2 - 1Watt
15V 510 Ohm 1/2 - 1Watt
18V 680 Ohm 1Watt
24V 820 Ohm 1Watt
Farbringe von Widerständen entschlüsseln
Wissenswertes über LED's:
LED's = Licht Emitter Dioden gewinnen immer mehr an Bedeutung, da sie preiswert und einfach in der Handhabung sind und sich daher für jede Art von Anzeigezweck anbieten. Sie weisen eine Lebensdauer von durchschnittlich 100.000 Betriebsstunden auf, was ca. 12 Jahren entspricht. Zu berücksichtigen ist dabei, dass die Leuchtstärke nach dieser Zeit auf ca. die Hälfte der anfänglichen Leuchtintensität zurückgegangen ist. Lichtemittlerende Dioden gibt es in vielen verschiedenen Bauformen, Farben und Fabrikaten. Dies ist sehr vorteilhaft, da der Anwender die Möglichkeit hat, diese Bauelernente den Betriebsbedingungen sowie den Anwendungsfällen optimal anzupassen. Die elektronischen Daten der LED's verschiedener Bauform sind meist annähernd gleich. Dagegen beeinflusst die Bauform meist nur die lichttechnische Eigenschaft (Abstrahlwinkel).
LED's werden auch in verschiedenen Kunststoffmaterialien hergestellt, z.B. gibt es LEDs in Gehäusen, wo diese LED's in der Leuchtfarbe des Halbleiterkristalls eingefärbt sind. LED's in glasklarem Gehäuse weisen eine wesentlich höhere Lichtstärke auf von bis zu ca. 6000mcd, eine "Standart LED" hat im Vergleich gerade mal eine Lichtstärke von 20ýÓ30mcd. Diese "ultrahellen LED's' lassen sich daher ideal zur Beleuchtung einsetzten da sie ein stark gebündeltes Licht ausstrahlen.
Außerdem gibt es noch LEDs im diffusen Gehäuse, das zum einem weis diffus, zum anderen je nach Leuchtfarbe eingefärbt sein kann.
Die meist verwendeten LEDs haben eine Gehäuseabmessung von 3mm, 5mm 8mm bzw. l Omm Durchmesser. Sie sind zum einen preisgünstiger als Spezialbauformen, zum anderen ist ihre Montage in Frontplatten durch die Vielzahl der angebotenen LED Fassungen einfach durchzuführen.
Elektrisch gesehen ist eine LED einer normalen Halbleiterdiode gleichzusetzen, da auch hier nur Strom in eine Richtung fließen kann.
Die Durchlassspannung z.B. einer roten LED beträgt ca. 1,6...2V, die einer grünen LED ca. 2,4 ... 3,2V. Der Durchlassstrom beträgt als typischer Wert ca. 20mA (Idealwert 10 ... 20mA).
Bevor Sie jedoch eine LED an eine Gleichspannung (mit entsprechendem Vorwiderstand, welchem wir uns gleich noch widmen) anschließen, muss noch die Polarität festgestellt werden.
Zur leichteren Identifizierung versehen die meisten Hersteller die LEDs mit unschiedlichen Anschlussdrahtlängen.
Der kurze Draht kennzeichnet die Kathode (-), bzw. der lange Anschlussdraht die Anode (+).
Außerdem wird überwiegend der Kathodenanschluss zusätzlich mit einer Abflachung des Gehäuses gekennzeichnet.
Hält man die LED gegen das Licht, so sind meist unterschiedlich grosse Elektroden im Inneren der LED vorhanden; die größere Elektrode kennzeichnet in diesem Fall die Kathode.
Fehlt eine eindeutige Kathoden Kennzeichnung bei LEDs (was sehr selten der Fall ist), so ist die richtige Polung durch probieren zu ermitteln.
Behandlung von LED's
Die Einbaulage von optoelektronischen Bauteilen (LEDs) ist beliebig. Beim Abbiegen dürfen keine mechanischen Kräfte auf das Gehäuse einwirken. Daher sollte man die Anschlussdrähte nicht zu dicht am Gehäuse biegen.
Sollte es einmal unvermeidlich sein, so hält man die Anschlussdrähte der LED dich am Gehäuse mit einer spitzen Zange fest, damit die Biegekräfte nicht in die LED übertragen werden und dort einen Bruch im inneren Aufbau verursachen.
Löten an optoelektronischen Bauteilen (LED's)
LED's sind empfindlich gegen Wärme, deshalb müssen sie beim Einlöten in die Schaltung vor thermischer Überlastung geschützt werden.
Man sollte daher die Anschlussdrähte möglichst lang lassen oder diese auf nicht weniger als 1cm kürzen. Die Lötzeit an solchen Bauteilen sollte daher in mind. 3s ... 5s beendet sein, andernfalls besteht die Gefahr, das zuviel Wärme über die Anschlussdrähte an das Kristall gelangt und die LED Schaden erleidet.
(Geändert von Digixp um 10:30 am März 17, 2004)
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