Anschluss einer High-Power LED - Benötigter Widerstand?!

Schaltungen, Widerstände, Spannung, Strom, ...

Moderator: T.Hoffmann

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bq_pd
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Mi, 09.03.11, 22:16

Hallo Leute,

ich habe mir bei meiner letzten Bestellung aus Interesse mal eine Cree XP-G R5 bestellt und wollte die nun anschließen. Der maximal-empfohlene Strom beträgt 1,5 A bei einer Spannung von 3,6 V. Ich habe z.B. ein Netzteil hier, welches 5 V @ 2,5 A liefert, oder eines welches 18 V @ 1 A liefert. In beiden Fällen bräuchte ich allerdings laut Formel einen Widerstand von entweder 0,01 Ohm oder 9,1 Ohm.

Solche Widerstände gibt es natürlich nicht, und selbst wenn, hätte ich so einen nicht hier. Der nächsthöhere wäre ein 63 Ohm Widerstand.

Wie kann ich die LED nun anschließen? Ich habe schon überlegt, einfach ein paar andere LED's als "Spannungsfresser" in Reihe dazuzuschalten, allerdings liefen die mit einem Strom von 20-30 mAh und das verträgt sich sicherlich nicht gut :)
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NeoExacun
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Mi, 09.03.11, 22:36

Nimm das 18V-Netzteil und eine getaktete Konstantstromquelle.
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Sailor
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Mi, 09.03.11, 23:00

bq_pd hat geschrieben:Ich habe schon überlegt, einfach ein paar andere LED's als "Spannungsfresser" in Reihe dazuzuschalten, allerdings liefen die mit einem Strom von 20-30 mAh und das verträgt sich sicherlich nicht gut
Nein, das geht nicht. In der Reihe fließt durch alle Bauteile der gleiche Strom, Du müsstest ihn also auf 20 mA begrenzen, damit die "kleinen" LED´s überleben.

Der Widerstand berechnet sich aus Spannung überm Widerstand geteilt durch den Strom in der Reihe,

beim 5 Volt Netzteil also 1,4 Volt geteilt durch 1,5 Ampere was rund 1 Ohm ergibt.
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Achim H
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Mi, 09.03.11, 23:07

ich habe mir bei meiner letzten Bestellung aus Interesse mal eine Cree XP-G R5 bestellt und wollte die nun anschließen. Der maximal-empfohlene Strom beträgt 1,5 A bei einer Spannung von 3,6 V. Ich habe z.B. ein Netzteil hier, welches 5 V @ 2,5 A liefert, oder eines welches 18 V @ 1 A liefert. In beiden Fällen bräuchte ich allerdings laut Formel einen Widerstand von entweder 0,01 Ohm oder 9,1 Ohm.
Die ausgerechneten Widerstände stimmen nicht.

Bei Verwendung eines 5V Netzteil mit 2,5A Strom:

Widerstand:
5V - 3,6V = 1,4V
1,4V / 1,5A = 0,933 Ohm --> der nächst höhere Wert = 1 Ohm.

Leistung des Widerstand:
1,4V x 1,5A = 2,1 Watt --> der nächst höhere Wert (je nach Shop) = 3 - 5 Watt



Bei Verwendung eines 18V Netzeil mit 1A Strom:
Vorwärtsspannung der Led bei 1A = ca. 3,3V

Widerstand:
18V - 3,3V = 14,7V
14,7V / 1A = 14,7 Ohm --> der nächst höhere Wert = 15 Ohm

Leistung des Widerstand:
14,7V x 1A = 14,7 Watt --> der nächst höhere Wert = 17 Watt

Der Anschluss der Led an ein 18V Netzteil ist aufgrund der extrem hohen Verlustleistung nicht zu empfehlen.
18V x 1A = 18 Watt.
Davon erhält die Led nur 3,3 Watt. Die restlichen 14,7 Watt werden am Vorwiderstand verbraten.
Solche Widerstände gibt es natürlich nicht, und selbst wenn, hätte ich so einen nicht hier. Der nächsthöhere wäre ein 63 Ohm Widerstand.
Selbstverständlich gibt es 0,01 Ohm und 9,1 Ohm Widerstände.

Etwas verwundert bin ich allerdings über Deinen 63 Ohm Widerstand. Dieser Wert ist weder in der E3-, E6-, E12-, E24-, E48- noch in der E96-Reihe vertreten.

Das Einfachste wird aber sein, Du kaufst Dir einfach den benötigten Widerstand.
Ein 1 Ohm Widerstand mit 5 Watt Leistung kostet um 30 Cent,
ein 15 Ohm Widerstand mit 17 Watt Leistung kostet ca. 70 Cent.
Timbuk-two
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Mi, 09.03.11, 23:17

Was ich Achims Beitrag noch hinzufügen möchte ist(sicher im Eifer vergessen), dass man ein Netzteil im Dauerbetrieb nicht ständig auf vollgas laufen lässt.
Minimal sollten um die 15-20% Luft bleiben um das Netzteil zu schonen. Wenn Du also 1,5A benötigst, sollte das Netzteil ab 1,725A liefern könen. Ein Auto fährt man ja auch nicht ständig mit höchster Drehzahl, erst recht nicht mit E10 :D
Für mich würde das 18V Netztei also komplett ausscheiden. Es sei denn Du betreibst die LED mit weniger Strom.
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strenter
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Mi, 09.03.11, 23:17

Ich nehme mal stark an die 63 Ohm sind einfach ausgemessen mit einem Multimeter.

Billig ist die Verwendung von einem Vorwiderstand zweifellos, und für Experimente auch nicht schlecht geeignet. Doch ich würde eher zur getakteten Konstantstromquelle bei diesen Parametern greifen, da hier doch recht hohe Verlustleistungen generiert werden. Auch wenn der Preis höher ist - auf lange Sicht ist es die bessere Wahl. Denn dann kannst Du auch das 18V Netzteil verwenden.
bq_pd
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Do, 17.03.11, 19:45

Hallo,

ich habe nochmal eine (blöde) Frage, da ich gerade eine Bestellung bei Reichelt vorbereite und mir u.a. einen 1-Ohm-Widerstand kaufen will (zum Anschluss an das besagte 5V-Netzteil). Die haben dort nur entweder 2-Watt-Widerstände oder 5-Watt-Widerstände. Sehe ich das richtig, dass ich getrost auch den 5-Watt-Widerstand nehmen kann, der dann eben etwas überdimensioniert ist, oder verringert sich dadurch die Leuchtkraft auch die Leuchtkraft der LED?

Ich habe Testweise mal einen "herkömmlichen" 1-Ohm-Widerstand angeklemmt und der hat nach drei Sekunden leicht gequalmt, aber immerhin konnte ich schonmal prüfen, wie (sau)hell die LED leuchtet ;-)
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strenter
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Achim H
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Wenn die Last am Widerstand 2,1 Watt beträgt, dann wäre ein 2 Watt Widerstand bereits zu klein. Folglich bleibt nur die Möglichkeit, den nächst größeren Typ (5 Watt) zu verwenden.

Dieser 1 Ohm Widerstand mit 5 Watt Leistung ist recht gut. Der Widerstand ist stabil bis 350°C. Diese Temperatur erreicht man bei Weitem nicht, wenn man den Widerstand mit weniger als 50% belastet. Folglich gibt es auch keine Qualmwölkchen (ein deutliches Zeichen für eine Überlastung). Durch das Keramikgehäuse um den Drahtwiderstand erhält man eine vergrößerte Oberfläche, wodurch auch der Widerstand seine Betriebswärme gut an die Umgebungsluft abgeben kann.

Falls Du den Hochlastwiderstand in eine Platine einlöten möchtest, dann bitte so, dass von allen Seiten (auch von Unten) Luft an den Widerstand dran kommen kann.
bq_pd
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Fr, 18.03.11, 10:02

Danke! Genau den Widerstand habe ich bereits gestern bestellt, zur Sicherheit gleich fünf Mal :-)
bq_pd
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Sa, 19.03.11, 23:11

Heute ist alles angekommen, bereits angeschlossen und an die Decke gehängt. Das Licht ist wahnsinnig hell und der Widerstand wird erstaunlich heiß :shock: Es läuft aber alles stabil :-)

Vielen Dank nochmals für eure kompetente Hilfe!
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