Verschaltung LEDs (Vorwiderstand)

[jacky]

Hallo zusammen,

ich würde gerne 2x 7 Nichia NS6L183T warmweiß an 24 Volt hinter einem PWM-Dimmer (hat 2 getrennt steuerbare Kanäle mit gemeinsamen Pluspol) anschließen. Wenn ich jeweils 7 LEDs in Reihe schalte sollte ich doch auf eine Spannung von knapp über 3,4 Volt für jede LED kommen. Benötige ich jetzt noch einen Vorwiderstand? Meiner Meinung nach nicht, oder?
Bin leider noch etwas am grübeln, wie sich das bei den LEDs verhält. Über kurze Aufklärung wäre ich Dankbar.

[Achim H]

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Du brauchst immer einen Vorwiderstand (alternativ: eine Konstantstromquelle (KSQ)). Der Vorwiderstand sorgt genauso wie einen Konstantstromquelle für einen konstanten Strom.

7 Leds a 3,4V = 23,8V

Aus einer 24V Gleichspannungsquelle kann man keine 7 Leds a 3,4V mit einer KSQ betreiben. Mit einem Vorwiderstand hingegen schon. Grund für die Nichtnutzung einer KSQ ist die Dropspannung, die die KSQ für sich selbst benötigt um damit den Strom durch die Leds einzustellen.

24V - 23,8V = 0,2V
Diese 0,2V müssen mit einem Vorwiderstad noch vernichtet und gleichzeitig der Strom durch die Leds eingestellt werden.

Berechnung des Vorwiderstand:

(Betriebsspannung - Anzahl der Leds in einer Reihe x Flusspannung 1 Led)
------------------------ geteilt durch ---------------------------------------------- = Vorwiderstand in Ohm
Betriebsstrom der Led [gemessen in Ampere]

Typisch wird die NS6L183T mit 350mA bestromt, der Strom durch die Led darf bis 800mA betragen.
Mit wieviel Strom Du die Leds betreiben möchtest, ist von Dir nicht angegeben.

Berechnung unter der Annahme von 800mA (max. Strom = max. Helligkeit)
800mA = 0,8A

(24V - 7 x 3,4V)
------------------ =
0,8A

(24V - 23,8V)
---------------- =
0,8A

0,2V
------ = 0,25 Ohm
0,8A

Leistung des Widerstand:
Spannung die vernichtet werden muss x Strom = Leistung in Watt

0,2V x 0,8A = 0,16W

Du benötigst für jeden Strang a 7 Leds bei einem Strom von 800mA durch die Leds, angeschlossen an eine 24V Gleichspannungsquelle, einen Vorwiderstand von 0,25 Ohm bei 0,16 Watt.

Beide Stränge werden parallel geschaltet und an den Dimmer angeschlossen.

mfg Achim

[jacky]

Danke für die Antwort. Ich dachte jedoch das sich der Strom automatisch mit der Spannung einstellt. Die angesprochenen LEDs haben bei 0,8A auch keine 3,4V sondern 3,55V. Bei einer Cree XP-G R5 wäre ich jetzt vollkommen ratlos (8 Stück an 24 Volt wären 0 Ohm?)
Sorry bezüglich der Nachfrage, aber ich hab es noch nicht ganz verstanden fürchte ich.

[Achim H]

Ich dachte jedoch das sich der Strom automatisch mit der Spannung einstellt.

Genau anders herum. Leds sind stromgesteuerte Bauteiile. Die Vorwärtsspannung stellt sich alleine ein. Mehr als 24V kann die Spannungsquelle aber nicht liefern. Und da typisch ein Vorwiderstand vorgeschaltet ist, wird das, was bei den Leds ankommt, immer weniger als 24V sein. Die Vorwärtsspannung, die im Kurzdatenblatt zur Led steht, ist ebenfalls ein typischer Wert. Vielfach fällt die Vorwärtsspannung etwas geringer als 3,4V aus. Wer es ganz genau haben will, muss die Vorwärtsspannung bei einem angelegten Strom durch die Led messen. Und zwar für jede einzelne Led. Das ist aber eine Arbeit, die man sich sparen kann. Wenn die Leds statt 3,4V nur 3,35V oder 3,3V benötigen, wird die Helligkeit nicht ganz das Maximum erreichen. Und damit kann man immer leben.

[jacky]

Ok, jetzt habe ich es verstanden. Vielen Dank.
Ich denke im Prinzip ist es demnach einfacher auf KSQ zurückzugreifen, da der Strom definiert ist und meist die Verlustleistung ebenfalls günstiger ist.

[Achim H]

Mit dem Nachteil, dass in diesem (Deinen) Fall an der KSQ nur 6 Leds hintereinangeschaltet werden können. Die Spannungsquelle liefert 24V, die Konstantstromquelle braucht ca. 3,5V, sodass nur ca. 20,5V am Ausgang zu Verfügung stehen können. Bei 3,4V je Led sind das:
24V - 3,5V = 20,5V
20,5V / 3,4V = 6,029 abgerundet 6 Leds.

Da ein konstanter Strom ausgegeben wird, spielt die Anzahl der Leds am Ausgang nur eine untergeordnete Rolle.
Max. könnten 6 Leds betrieben werden, wenn Du nur eine brauchen würdest, könntest Du dort auch nur 1 anschließen und diese Led würde nicht zerstört. Die Konstantstromquelle passt sich der Last am Ausgang an und vernichtet nun ihrerseits alles was zuviel wäre.

Beachte unbedingt den Spannungsbereich (von - bis) in der eine KSQ betrieben werden darf.

mfg Achim

[jacky]

Ja, hatte vergessen zu erwähnen, dass ich dann anstatt einem 24V-Netzteil eine KSQ beschaffen würde, die entsprechend meinen Anforderungen auch genügend Spannung liefert.

[Achim H]

Es gibt noch einen Nachteil:
Die Led kann mit bis zu 800mA bestromt werden, es gibt aber hier im Shop keine Konstantstromquelle, die 800mA ausgeben kann. Der nächstgelegene Wert hat nur 700mA und das sind 12,5% weniger:

100% x 700mA
----------------- = 87,5%
800mA

Den maximal möglichen Lichtstrom von 258 Lumen werden mit 700mA nicht erreicht.