Lösung für LED-Tausch gesucht. Vorwiderstand berechnen.

hil15 · Di, 11.01.11, 13:37

hallo! ich hoffe, hier bin ich mit meiner frage richtig!
ich habe folgende schaltung auf einem experemtier-steckboard gegeben.
Bild

ich möchte die LED201 (angegeben mit 2,6V/20mA) gegen 3 andere LEDs (angegeben mit 3,3V, 20mA) tauschen und dabei eine hohe helligkeit erreichen. der vorwiderstand (R205) beträgt 36 ohm. die versorgungsspannung ist mit 5V angegeben.

leider stehe ich etwas auf dem schlauch, wie ich das am besten mache. reihenschaltung mit nur einem geänderten vorwiderstand oder parallschaltung mit 3 vorwiderständen. weiterhin, wie ich die dann berechne und was zu beachten ist.

ich bin für jeden tipp und ratschlag sehr dankbar!
beste Grüße!
Hil

O.Mueller · Di, 11.01.11, 14:07

Hallo, bei 5V Versorgung und 3x3,3V pro LED hat sich die Reihenschaltung im Grunde von selbst erledigt, zumindest da Du ja hohe Helligkeit haben willst, also möglichst maximale Ausbeute. Bleibt die Parallelschaltung.
Was sind das genau für LEDs mit 200mA ?

Sailor · Di, 11.01.11, 14:08

Ich kann zwar die Schaltung nicht komplett sehen, daher nur eine grundsätzliche Beantwortung:

3 LED´s gehen an 5 Volt nicht in Reihe. bei einer typ. Spannung von 3,3 Volt hättest Du 9,9 Volt als typische Spannung, so dass ein 12 Volt Netzteil erforderlich wäre.

Der Vorwiderstand für eine 3,3 Volt LED errechnet sich:

(Versorgungsspannung - LEDSpannung) / LEDStrom, also (5 Volt - 3,3 Volt) / 0,2 Ampere = 8,5 Ohm

Da würde ich einen 10 Ohm Widerstand vorschlagen.

Der Transistor (?) zum Schalten der LED´s muss den Strom der 3 LED´s vertragen.

Damit herzlich Willkommen im Forum!

hil15 · Di, 11.01.11, 14:12

Hoppla! Es sind 20mA! Ich werds schnell editieren und mich gleich nochmal melden!

O.Mueller · Di, 11.01.11, 14:26

Das dachte ich mir fast, dann sind es 1,7v am Widerstand aufzulösen, also bleibt übrig ein Nennwert von 85 Ohm. Mit einem 120-er bist Du auf der lässig sicheren Seite.

hil15 · Di, 11.01.11, 14:43

Kurze NAchfrage, ob ich das jetzt richtig verstanden habe:
also mit den geänderten Strom ergibt sich dann eine Parallelschaltung mit 3 Vorwiderständen.
R=1,7V/0,02A=85ohm bzw. der nächst größere Widerstand.
Dieser muss dann je P=85ohm*0,02A*0,02A=32mW Verlustwärme "vertragen" können (sollten sie, oder?).
Der Transistor (BC557) muss 3*0,02A "vertragen" (sollte er, oder?).

Die Schaltung ist an ein Programmiererboard angeschlosssen ist. Ich habe angegeben, dass von dieser Verbindung 5V Versorgungsspannung abgegriffen werden. Kann ich diese 5V denn auch für die Berechnung verwenden?

Sailor · Di, 11.01.11, 14:53

hil15 hat geschrieben:Dieser muss dann je P=85ohm*0,02A*0,02A=32mW Verlustwärme "vertragen" können (sollten sie, oder?).

Kann er. Typische Werte sind sind 1/8 Watt, 1/4 Watt, 1/3 Watt, 1/2 Watt ...

hil15 hat geschrieben:Der Transistor (BC557) muss 3*0,02A "vertragen" (sollte er, oder?).

Ja.

hil15 hat geschrieben:Die Schaltung ist an ein Programmiererboard angeschlosssen ist. Ich habe angegeben, dass von dieser Verbindung 5V Versorgungsspannung abgegriffen werden. Kann ich diese 5V denn auch für die Berechnung verwenden?

Das kommt aufs Bord an. Mein Board gibt die programmierte Spannung weiter, die vom Netzteil bereitgestellt wird (da ich nur die beiden Spannungen vom Netzteil habe, sind 5 Volt und 12 Volt wählbar).

hil15 · Di, 11.01.11, 15:13

Vielen Dank!
Mit den 5V meinte ich, ob ich für die Widerstandsberechnung für diese Schaltung nur die Spannung der LED und des Widerstands von den 5V abziehen muss, oder noch andere Bauteile berücksichtigen muss.

hil15 · Di, 11.01.11, 16:22

mir ist leider immer noch eines nicht klar:
wenn ich mir den ist-zustand angucke, habe ich bei 0,02A Strom, dem 36ohm-widerstand und der 2,6v-led für widerstand und led die spannung 2,6v+0,02A*36ohm = 3,32v

ist das nicht die spannung, die ich für die berechnung des neuen vorwiderstandes benutzen muss?

Sailor · Mi, 12.01.11, 09:40

Anders herum:

Die derzeitige LED wird bei 5 Volt mit

I = U / R = (5 Volt - 2,6 Volt) / 36 Ohm = 0,067 Ampere betrieben.
Der tatsächliche fließende Strom wird durch die CE-Sättigungsspannung des Transistors etwas niedriger ausfallen (etwa 60 mA). Das gilt natürlich nur, wenn der Transistor komplett öffnet und nicht selbst als Teil des Vorwiderstandes mitbenutzt wird.

In Deiner Berechnung nimmst Du 0,02 Ampere als tatsächlich fließenden LEDStrom an und betrachtest den Transistor als idealen Schalter..