Widerstandsberechnung für Anfänger

[konstrukteur]

Hallo Forum

Ich bin absoluter Neuling in sachen Elektronik und habe mich die letzten Stunden mit dem Thema LEDs und Grundlagen von kleinen Schaltungen beschäftigt. Jetzt brauch ich aber Hilfe von jemanden der sich damit auskennt da ich nicht wirklich 100% weis ob ich alles richtig gemacht habe.

Vorhaben:
30 LED's (http://www.ebay.de/itm/390671231069?_tr ... EBIDX%3AIT) mit einen Handy-Ladegerät zum Leuchten bringen.
Die LED's sollen in einen Feld von 5 x 6 angebracht sein.

Technische Daten:
- Ladegerät: Nokia 5,7V , 800 mA
- LED's: 30 x 3,2-3,4V, 20 mA

Hier meine Schaltung:



UR11 = U - ULED = 5,7 - 3,3 = 2,4V
R11 = UR11 / I = 2,4V / 0,02A = 120 Ohm

Das sollte bedeuten dass jeder einzelne Widerstand 120 Ohm haben müsste da alle LED's paralel geschaltet sind.

Das Ladegerät sollte theoretisch, mit 800mA das ganze auch gut aushalten können da die LED's 600mA (30 x 20mA) verbrauchen.

Kann das ein Elektroniker bestätigen?
Vielen Dank im voraus.

[Achim H]

Die Rechnung ist soweit korrekt, aber ich würde die Vorwärtsspannung der Leds nur mit 3,2V ansetzen.
5,7V - 3,2V = 2,5V
2,5V / 0,02A = 125R --> nächst höhere Wert = 130 Ohm.

Bei 120 Ohm würde der Strom
2,5V / 120R = 0,020833A --> 20,83mA betragen.
Das wird die Led aber auch noch überleben.

Wenn es genauer sein soll, dann müsste man eine 20mA Konstantstromquelle vorschalten und die Spannung an der Led messen.

Darf man fragen, was das mal werden soll?

Willkommen im Forum.

[konstrukteur]

Hallo Achim,

tausend Dank für deine Erklärung und deinen guten Tip!

Das soll die Hintergrundbeleuchtung für eine Art Setzkasten mit 30 Fächern werden.

Eine Frage hätte ich noch... wenn jetzt zB. nur Spalte 1, mit 5 LEDs, an den Stromkreislauf angeschlossen wäre und die restlichen wären aus, würde das den LED's oder den 130 Ohm Widerständen die dann schon verbaut wären, schaden?

[Achim H]

Das soll die Hintergrundbeleuchtung für eine Art Setzkasten mit 30 Fächern werden.

Allzuviel Licht wirst Du damit aber nicht produzieren können.
Ich habe die Leds von Ebay mit gleich aussehenden Leds aus anderen Shops verglichen. Diese liefern nur ca. 2100mcd @ 100°--> das entspricht nur ca. 4,7 Lumen.

wenn jetzt zB. nur Spalte 1, mit 5 LEDs, an den Stromkreislauf angeschlossen wäre und die restlichen wären aus, würde das den LED's oder den 130 Ohm Widerständen die dann schon verbaut wären, schaden?

Nein.
Leds, die keine Spannung erhalten, nehmen grundsätzlich keinen Schaden.

[konstrukteur]

Mist, das die zu dunkel sein könnten, daran habe ich gar nich gedacht. Ich glaub ich muss dann auf helle SMD's umsteigen. Die scheinen auch günstiger zu sein.

Auf meine Frage von eben ob die LED's schaden nehmen... damit meinte ich natürlich die LED's die gerade leuchten.
Da ich nicht viel Ahnung von den Thema habe dachte ich das, wenn man weniger LED's verbaut das sich dann die Widerstände änern müssen... aber das scheint ein nicht so zu sein.

[Achim H]

Für jede Led ist ein Vorwiderstand vorhanden, der den Strom durch die Led einstellt. Bis zum Netzgerät sind Led + Vorwiderstand ein geschlossener Kreislauf. Viele gleiche Kreisläufe sind parallel geschaltet und funktionieren stets ohne Auswirkungen auf andere Leds auszuüben. Alle Leds nehmen keinen Schaden, wenn andere Leds ein- oder ausgeschaltet sind.

[konstrukteur]

Vielen Dank Achim, Du hast mir sehr geholfen.

[konstrukteur]

Hallo Forum,

ich habe nun mittlerweile alle Bauteile da und habe etwas herumprobiert... Zwei Sachen haben Fragen aufgeworfen.

1. Ich habe das ganze System auf Akku's umgestellt und die Widerstände auch neu berechnet. Die Akkus liefern laut Aufdruck 1.2V einzeln. Wenn ich nun 3 Akkus in einen Akkupack lege, messe ich mit dem Multimeter anstatt 3.6V, 4V!
Haben Akkus mehr Spannung als normale Batterien? Und sollte man anhand dieser Messdaten die Widerstände nochmal umändern? (Zur Zeit 30 Ohm)

2. Wenn ich eine SMD an den 4V Batterieblock anschließe (ich weiß, sollte man nicht machen) dann messe ich 4V, soweit so gut... füge ich nun noch einen 30 OHM Widerstand hinzu und schalte ihn vor die SMD und messe die Spannung erneut, zeigt mir das Messgerät immer noch 4V an, so als ob der Widerstand nicht da ist. Das verstehe ich nicht. Normalerweise müsste sich die Spannung durch den Widerstand verringern oder nich?

Fragen über fragen... hoffe jemand kann kurz helfen.
Gute Nacht

[Achim H]

Was hast Du wo gemessen?
Die Spannung am Akku oder die Spannung über die Led?

Akkus haben im geladenen Zustand immer mehr als was drauf steht.
Bestes Beispiel: die Autobatterie. 12V steht drauf, im geladenen Zustand sind es aber ca. 13,6V.

Nachteil von Akkus:
die Spannung wird im laufenden Betrieb weniger. Abhängig davon, wieviel Strom den Akkus entnommen wird, kann das schneller oder langsamer gehen. Nach kurzer Zeit haben diese schon nur noch 3,6V (3x 1,2V) und auch diese Spannung wird noch weniger.
Bei ca. 0,9V gilt jeder Akku als leer.
3x ca. 0,9V = ca. 2,7V.

Du wärst besser bedient, wenn Du das 5,7V Netzgerät benutzen würdest. Dort wird die Spannung nicht weniger.

[konstrukteur]

Bitte ignoriere meine zweite Frage, habe an den falschen Punkten gemessen, anstatt nach dem Widerstand habe ich vor den Widerstand gemessen, da ist es kein Wunder das die Spannung immer gleich bleibt.

Da das Projekt auch mobil werden soll, habe ich mich trotzdem für die 3-Akku-Variante entschieden, mit der Option einer zusätzlichen Stromversorgung über eine USB-Buchse.
Was mich gleich zur nächsten Fragen bringt...

USB hat ja, wir wir Wissen, 5 Volt. Meine ganze Schaltung ist nun für 3,6 Volt ausgelegt und verbraucht 600mAh wenn alle SMD's leuchten.

5V - 3,6V = 1,4V / 0,6 Ah = 2,3 Ohm

Reicht da ein einziger Widerstand mit ca. 2,3 Ohm, direkt eingebaut am Anfang des Plus-Poles? Kommt mir arg wenig vor.


Danke im voraus.

[Achim H]

Widerstandswerte möglichst mit 2 oder 3 Nachkommastellen ausrechnen. Erst danach könnte man runden.
1,4V / 0,6A = 2,333R
Leider gibt es diesen Widerstandswert nicht, daher musst Du diesen aus 2 Widerständen bilden.
4,3R + 5,1R parallel = 2,333R

Über den Ersatz-Widerstand würden 1,4V x 0,6A = 0,84W vernichtet werden. Widerstände können verdammt heiß werden. Empfehlenswert wären daher Widerstände mit mindestens 2W zu nehmen.