Um wie viel Ohm den Widerstand, zur Sicherheit größer wählen

[D.Stegmann]

Guten Morgen,

um wie viel Ohm sollte man den Widerstand zum Schütz vor Überspannung größer wählen?
Und um wie viel Ohm wählt ihr ihn immer größer?

Aktuell:
Eine Reihe mit folgenden LED's: 2,4 + 2,4 + 2,1 + 2,1 + 2,1 = 11,1 Volt
Angschlossen an 12 Volt bleiben mir 0,9 Volt übrig die durch einen Widerstand "geblockt" werden müssen.

0,9 V / 0,02 A = 45 Ohm Wiederstand

Ich würde einen 100 Ohm Widerstand verwenden, damit würden dann
100 Ohm x 0,02 = 2 V
geblockt werden.
d.h. Ich habe 1,1 Volt mehr als nötig geblockt.

Aufgeteilt auf die 5 LED's der Reihe bedeutet das:
1,1 V / 5 LED's = 0,22 V
Jede LED würde 0,22 Volt weniger bekommen.

Insgesamt bin ich damit vor einber Überspannung von 0,9 Volt sicher.


Ich frage das im Bezug auf die Leuchtstärke der LED's, diese werden durch größerern Widerstand, der mehr blockt als er blocken muss, schwächer.

Habe schon viel darüber gelesen das der Unterschied bei LED's bei denen man zur Sicherheit den Widerstand größer Wählt, nicht direkt sichtbar sind.

Wie wählt ihr immer eure Widerstände und wie sollte man Ihn wählen.

Was sagt ihr zu meien aktuellen Beispiel?
Sollte ich einen kleinerern Widerstand nehmen oder einen größeren oder ist es so optimal?

[Jay]

Eine Reihe mit folgenden LED's: 2,4 + 2,4 + 2,1 + 2,1 + 2,1 = 11,1 Volt
Angschlossen an 12 Volt bleiben mir 0,9 Volt übrig die durch einen Widerstand "geblockt" werden müssen.

deine LED Reihe ist ungünstig gewählt weil du unterschiedliche Spannungen hast.

MfG
Jay

[Romiman]

Wie groß die Überdimensionierung des Widerstands ausfallen soll, hängt von der Stromquelle und dem Einsatz der LEDs ab:

Ist die Stromquelle stabil (stabilisiertes Netzteil, Batterien, Akkus), kann man die Überdimensionierung knapp wählen.
Müssen die LEDs nicht lange bzw. dauerhaft leuchten, kann man die Überdimensionierung knapp wählen.
Ansonsten lieber ein paar Ohm mehr.

Deine Reihe ist für den Betrieb an einer nicht stabilen Stromquelle zu knapp ausgelegt. (zuviele LEDs, zu wenig Volt für den Widerstand).
Grundsätzlich sind verschiedene LED-Betriebsspannungen in einer Reihe kein Problem. Selbst verschiedene LED-Typen kann man in Reihe schalten. Entscheidend ist immer der Strom.
Der tatsächlich in der Schaltung fließende Strom sollte für die LED mit dem kleinsten Vorwärtsstrom nicht zu groß sein.
(Also eine 20mA-5mm-LED und eine Luxeon in Reihe geht, sofern nicht mehr als 20mA durch beide fließen. Ist natürlich Schwachsinn, da die Luxeon bei 20mA nicht heller leuchtet als zB eine Superflux, aber doch annähernd 10x so viel kostet...) Dauerhaft leuchten tut es aber!

Wenn Deine (genau* gemessenen!) 12V aus einem stabilisierten Netzteil oder Batterie/Akku kommen, würde ich die LED-Reihe so lassen, und bei gelegentlichem Leuchten 51 Ohm nehmen, bei dauerhaftem Leuchten 75 Ohm oder mehr.

Wenn Deine 12V aus einem unstabilisierten Netzteil oder gar KFZ kommen, würde ich die LED-Reihe in 2 Reihen aufteilen!

*Eine volle 12V Batterie / Akku gibt gern auch 13,xV raus, dann wären die Berechnungen schon hinfällig! Falls Messen nicht möglich ist, erst recht nicht so knapp berechnete Widerstände (45 Ohm...) verwenden!! Bei echten 13V müssen es schon mindestens 100 Ohm sein!

[D.Stegmann]

Okay danke euch.

Warum ist es ungüntige Spannungen in einer Reihe zu verwenden?

@ Romiman:
Wie viel Volt sollte den immer in einer Reihe übrig bleiben, die dann durch einen Widerstand gelockt werden?
Warum ist es im Moment zu wenig?

Der 45 Ohm Widerstand den ich ausgrechnet habe, ist der Widerstand für den ich nenen ihn mal "0-Punkt-Wert", sodass z.B. die ausgegebene Voltanzahl vom Netzteil mit der LED-Reihe auf 0 kommt.

Ich kann doch auch 4 x 3,1 V = 12, 4 Volt anschließen, dann könnte ich den Widerstand doch kleiner wählen, weil ich eigentlich schon 0,4 V weniger habe als ich brauche.

[Romiman]

...@ Romiman:
Wie viel Volt sollte den immer in einer Reihe übrig bleiben, die dann durch einen Widerstand gelockt werden?
...

Ich arbeite hier nicht mit den Volt-Werten, sondern mit Ohm.

Bei unstabilisierten Spannungsquellen sollte der Widerstand nicht kleiner als 100 Ohm sein.
Aus dem einfachen Grund, da ein 100 Ohm Widerstand noch eine gewisse "Pufferwirkung" gegen Spannungsschwankungen hat.
Ein noch größerer Widerstand (mit einer LED weniger pro Reihe) hat natürlich auch noch mehr Pufferwirkung, wäre aber Energieverschwendung und schädlicher Hitzeproduzent.
(Und natürlich hat eine Konstantstromquelle beinahe eine 100%ige Pufferwirkung. Die kosten aber auch erheblich mehr, sind größer und schwieriger zu löten. Daher nur optimal, wenn der Platz dafür da ist, die LEDs schwer erreichbar eingebaut sind, die LEDs lange und mit voller Helligkeit leuchten sollen, die Spannungsquelle Schwankungen aufweist.)

In einer Akku/Batterie gespeisten Schaltung ist es wie gesagt, kein Problem, einen, der Maximalspannung angepaßten Widerstand von weniger als 100 Ohm zu nehmen, da hier eben diese Spannungsschwankungen nicht/kaum auftreten.

[D.Stegmann]

Okay, danke.

Und wie siehts es aus wenn ich jetzt eine Reihe mit 12,4 Volt habe und mein Netzteil nur 12 Volt ausgibt? Da habe ich doch dann schon einen Widerstand von 0,4 Volt der vorhanden ist, oder?

Das mit dem 100 Ohm Beispiel von dir verstehe ich jetzt nicht ganz. Wenn ich eine Stromquelle habe die unstabilisiert ist und ich weniger als einen sagen wir 70 Ohm Widerstand brauche (Puffer schon mit eingerechnet), dann muss ich doch nicht mindestens einen 100 Ohm Widerstand nehmen, nur weil das Netzteil unstabilisiert ist, oder verstehe ich was falsch?

[Neo]

die LED reihe darf keine höhere Fluss Spannung haben als die Spannungsquelle hergibt

also ein 3V led an 2V geht nicht ... logich oder

auch eine 3V led an 3V geht nicht wirtlich den dan würdest du den widerstand 0 ohm nehmen
aber sowohl die 3V der led schwanken also auch die 3V der Spannungsquelle angenommen die led will im "kalten" zustand 3.4V aber die Spannungsquelle gibt nur 2.9V

dann passiert genau nichts

aber wen die led im warmen zustand dan nur noch 2.9V braucht aber die Spannungsquelle 3.1V hergibt also 0.2V zu viel
was sich ja nicht tragisch anhört

aber jetzt errechne mal den strom der durch den 0 ohm widerstand fließt wen an dem 0.2V abfallen

[Romiman]

...eine Reihe mit 12,4 Volt habe und mein Netzteil nur 12 Volt ausgibt?... oder verstehe ich was falsch?

Da bist Du beim gleichen Problem wie im 1. Post.
Du hast zu viele LEDs in der Reihe!

Das mit den mindestens 100 Ohm funktioniert ganz einfach:
Du darfst in einer Reihe nur so viele LEDs (an einer unstabilen Spannungsversorgung) betreiben, daß der (mit Widerstandsrechnern oder der bekannten Formel korrekt berechnete) Widerstand mindestens 100 Ohm groß wird! Tut er das nicht, hast Du zu viele LEDs in der Reihe. Nimm eine weniger, und rechne neu...

Bei ca 12V zB nimmt man max. 3 weiße, blaue oder hellgrüne (also 3,X V LEDs) oder 5 rote/gelbe (also 2V LEDs).
Bei mehr LEDs hast Du zu wenig Spannung für alle LEDs + Stromregelung.

Somit kann ich Dir auch Deine ursprüngliche Frage beantworten:
Wieviel Volt sollten mindestens für den Widerstand verbleiben? Allerwenigstens 2 Volt Besser 2,5 V!
Die meisten KSQ brauchen auch 2 - 3,5V für sich. (Außer spezielle "Low Drop-KSQs", die sind aber schwer zu finden).

An 13V kannst Du also auch eine bunt gemischte Reihe von zB eine 2 blauen und 2 roten LEDs betreiben. (3,5 + 3,5 + 2 + 2V = 11V, bleiben also noch 2V bis zu den 13V Betriebsspannung!)

[D.Stegmann]

Okay, danke Romiman.

Trotzdem verstehe ich nicht warum es mindestens 100 Ohm sein müssen? Es können doch auch 80 Ohm sein.
Kann sein das ich da ein bisschen schwer von Begriff bin.

Was meinst du mit der KSQ? Meinst du damit einfach mein 12 Volt Netzteil?

Es steht aufjedenfall fest, das ich bei einer stabilen Spannungsversorgung einen kleineren Widerstand wählen darf.

[Romiman]

Diese 100 Ohm sind einfach ein Erfahrungswert bei Betriebsspannungen um 12V. Klar, bei geringen Schwankungen, robusten LEDs (die nur gelegentlich leuchten), reichen 80 Ohm auch.

KSQ= Konstantstromquelle.
Ein etwas unglücklicher Begriff, da es keine Stromquelle, sondern ein Stromregler ist.* Den verwendet man anstelle eines Vorwiderstands, und der regelt den Strom auf einen festen Wert (zB 20mA), egal ob zB 9 oder 37V reinkommen. (Natürlich wird er bei 37V sehr heiß, und kann bei 8V die angeschlossenen LEDs nicht voll versorgen. Diese leuchten dann dunkler, Schaden nehmen sie und die KSQ aber nicht). Ist ideal bei starken Spannungsschwankungen (zb KFZ), empfindlichen, schwer zugänglichen LEDs (zB Cockpit).

Das ist korrekt, hast Du ein stabilisiertes Netzteil, kannst Du guten Gewissens kleine Widerstände nehmen. Gleiches gilt für Batterien und Akkus. Hier einfach mit der Maximal-Spannung (ganz voller Akku) rechnen. Ebenfalls klar, daß die LEDs dann mit leerer werdendem Akku auch dunkler leuchten...

*KSQs sind kleine Platinen, die man direkt zwischen LED und Spannungsversorgung schließt. Sie erstetzen den Vorwiderstand, und bieten im Gegensatz zu diesem viel mehr Sicherheit.
So sieht sowas aus:
http://www.leds.de/p542/Zubehoer/Strom_ ... uelle.html

[D.Stegmann]

Okay, danke nochmal

Was KSQ sind wusste ich, habe nur grad nicht verstanden, in welchem Zusammenhang sie hier stehen.

Noch mal kurz zu der Frage:

Wenn ich eine Reihe mit 12,4 Volt habe und mein Netzteil nur 12 Volt ausgibt, dann brauche ich doch nur einen kleinen Widerstand.
Egal jetzt ob stabilisierte Stromquelle oder nicht? (Bei einer unstabilisierten sollte man den Widerstand dann halt größer wählen wegen den möglichen Schwankungen.)

[Romiman]

Theoretisch ja, aber 12,4 V LEDs an 12V Spannung anschließen ist und bleibt MURKS!
Die LEDs werden nur schwach leuchten, und wenn das Netzteil "Bock" auf Schwankungen hat, werden einige LEDs evtl. durchfetzen.

Teil die LED-Reihe auf, oder nimm ein größeres Netzteil (18V ...).

[D.Stegmann]

Alles klar Romiman, danke nochmal für deine Antwort und Geduld.

Habe ja auch wieder genug gefragt, werde es jetzt so machen.

Wie du gemerkt hast, will ich alles immer ganz genau wissen.
Aber wenn ich was nicht verstehe und dann damit arbeiten soll fühle ich mich irgendwie "unwohl".

Vielen Dank nochmal.

[Romiman]

Kein Problem. Dafür ist so ein Forum da. (Heißt ja auch "LED HILFE.de"!)
Ich hab genauso angefangen. (Bei mir war ein gewisser Klaus Weller von diana-electronic der Geduldige Lehrmeister...)

Klar, mit dem Hintergrundwissen arbeitet es sich besser. Man ist eben auch in der Lage, eigenständig Schaltungen zu entwerfen und weitere Projekte zu realisieren, ohne immer gleich in Foren fragen zu müssen, "wieviel Ohm muß mein Vorwiderstand bei XXX LEDs an YYY Volt haben..."

Also viel Spaß und Erfolg beim Bauen, und bei weiteren Fragen: Her damit!

[D.Stegmann]

Jo, ich werde jetzt auch immer wenn ich irengwelche Projekte starte, eine schönen Schaltplan mitposten.

Dann können sich die User den auch anschauen und sagen was sie davon halten.


Dann fahre ich jetzt mit meinen Projekten fort, ich habe ja noch einige offen.

[D.Stegmann]

Eine habe ich noch.

Es wird immer mit der typ. Spannung der LED gerechnet nicht mit der max., richtig?
So habe ich es immer gemacht.

Man hat dann eigentlich auch noch "viel" Platz für eine Überspannung nach hinten raus.
z.B. Spannung typ. 3.1V (max.3.6V)

Hier verträgt die LED max 3.6 Volt, den Widerstand rechnen wir aber auf 3.1 Volt.


Eine Allgemein Frage zur Reihenschaltung noch: (Um damit noch klar zu werden)
Beispiel: Ich habe nach dem Widerstand noch 10 Volt zur Verfügung.
2 LED's mit 3 Volt und 1 LED mit 4 Volt = 10 Volt

Wie teilt sich die Spannung auf?

So?
1 LED bekommt 3 Volt, übrig sind noch 7 Volt.
2 LED bekommt 3 Volt, übrig sind noch 4 Volt.
3 LED bekommt 4 Volt, übrig sind noch 0 Volt.

Sprich die Spannung wird von vorne nach hinten durchgereicht und der erste Verbraucht nimmt sich was er braucht und dann geht der Rest weiter an Verbraucher 2. etc. Richtig?

Oder wird die Spannung sprich die 10 Volt gleichmäßig auf alle aufgeteilt, sodass jeder Verbraucher 3,33 Volt bekommt?
Ist jetzt bei dem Beispiel ein bisschen blöd, weil wir 2 Verbraucher haben die nur 3 Volt benötigen, aber wäre es theoretisch so?

[Romiman]

Ja, wenn Du mit der kleinsten Spannungsangabe rechnest, fährst Du auf der sicheren Seite.

ABER,
die Spannung teilt sich nicht auf!
Jede LED nimmt sich ihren Anteil Spannung selbst. Und das können auch bei absolut baugleichen LEDs ziemlich unterschiedliche Werte (im 0,10er Bereich) sein.
Darum ist es auch locker möglich, rote (2V) und weiße (3,4V) in Reihe zu schalten.
Und wenn nicht genügend Spannung für alle LEDs da ist, leuchten sie eben schwächer.

Daher empfiehlt sich bei knapp berechneten Schaltungen, kostbaren LEDs, schwer erreichbar verbauten LEDs und dauerleuchtenden LEDs stets die Messung des tatsächlich fließenden Stroms.
Meinen Erfahrugen zu folge weicht dieser schonmal erheblich von dem theoretisch berechneten Strom ab! Und zwar in beide Richtungen!
Das liegt zum einen an dem großen Spannungsbereich der LEDs (zB 3,1V bis 3,6V. Der tatsächliche Wert liegt irgendwo dazwischen), und der ebenfalls oft von der Berechnungsgrundlage in der Realität abweichenden Betriebsspannung.
(So ein einfaches 12V Netzteil spuckt bei geringer Belastung auch schonmal stramme 18V aus!)

[D.Stegmann]

Im kuzren gesagt die letzte LED in der Reihe bekommt die "Restspannung" ab, und wenn die LED`s davor mal zu "hungrig" waren, dann bleibt weniger für das letzte.

Nochmal zum typ. und zum max. Spannung.

Wie viel Volt nimmt die LED Standardmäßig auf? Die Standardspannung oder? Die Maximalspannung ist doch eigentlich da, um Spannungsschwankungen auszugleichn.

Oder nimtm die LED von vornherein die Maximalspannung auf?

[Romiman]

Jede LED nimmt einen anderen Spannungsanteil auf. Der Standardwert gibt den Durchschnittswert an. (Ein Argument mehr fürs Messen oder großzügig Widerstand berechnen!). Minimal- und Maximalwert geben die "Von - Bis Spanne" an.
Je feiner ein LED-Typ selektiert ist, um so geringer ist die "Von - Bis Spanne".

Ich hatte schon eine angebliche 2V LED mit strammen 2,4V (bei 19mA) gemessen!