Wie Strom bei gleicher Ein-Ausgangsspannung bestimmen

Fragen zu Schaltungen, Elektronik, Elektrik usw.

Moderator: T.Hoffmann

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112marv
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Fr, 04.02.11, 20:26

Hallo,
ich habe eine Ausgangsspannung von 4.5V. Ich möchte 2 LEDs in Reihe schalte, die jeweils eine Versorgung von 2.2V brauchen.
Eine LED hat eine Stromaufnahme von 50mA. WIe kann ich mit Widerständen jetzt die Stromaufnahme auf die 100mA begrenzen?

Wenn ich in den Rechner eingebe:
Ausgangsspannung: 4.5V
Eingangsspannung: 4.5V
Stromaufnahme 100mA

erscheint nur ein Fehler.

Danke für die Hilfe.
Luigi
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Fr, 04.02.11, 20:38

naja

erstens wird wenn man was in Reihe schaltet (auch: seriell oder in Serie) der Strom bei jedem Bauteil gleich sein, sprich Spannung teilt sich auf, Strom fließt durch alle Teile der gleiche.
aufteilen wird sich der Strom erst bei einer Parallelschaltung

Heißt, hängst du beide LEDs hintereinander, also in Reihe, dann benötigt du nur 50mA.

Allerdings benötigt du 2x die Vorwärtsspannung und zudem eine Spannung für den Vorwiderstand.

Hier sehe ich das Problem. Weißt du die 2,2V sicher? Also gemessen? Fertigungstoleranzen können hier auch eine tatsächliche Vorwärtsspannung von über 2,25V bedeuten, dann kannst die LEDs nicht in Reihe an der Stromquelle betreiben

was genau hast du denn vor?
112marv
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Fr, 04.02.11, 20:44

Kommt das wirklrich auf 0.05V an?

Wir haben bei der Feuerwehr diese roten Anhaltestäbe mit einer 3.5V Glühlampe und einem E10 Schraubgewinde.

Da gibt es schon fertige Einsätze zum umrüsten auf LED:
Bild
Bild

Die kosten aber 16€! Für ca. 3€ kann man doch mal versuchen, dass selbst zu bauen. Da sind 3 Batterien drin, á 1.5V.

Ich wollte entweder diese oder diese LED nehmen.

Es gibt auch noch ne andere Variante. Da ist nen Käfer drauf: Bild
Luigi
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Fr, 04.02.11, 20:56

ganz ehrlich?

für solch eine Anwendung würde ICH es einfach ohne Widerstand machen.

zumal die Batteriespannung ja auch noch gut schwankt.

Ich sag mal so, die LEDs werden dann an 2,0 - 2,3 V betrieben, aushalten werden die das, und sobald die Spannung der Batterien abfällt da diese ja mal etwas leerer werden bist froh wenn die volle Spannung abbekommen

die Kaufversion sieht mir auch so aus

ok grad in die Datenblätter geschaut, bei der teureren und effektiveren sollte man die 2,25V vllt nicht zu sehr überschreiten, eher darunter fahren. Also ich würde mal die verwendeten Batterien im Neuzustand messen, wenn die Spannung über 4,5V liegt evtl über einen Widerstand nachdenken

bei mir funktioniert der Rechner übrigens, ich muss da aber auch andere Sachen eingeben, und keine Eingangsspannung oder so;)
Vorwärtsspannung: 4,4V, Strom 50mA, Betriebsspannung dann an die Messwerte anpassen, also zB 4,5V ergibt 2Ohm Widerstand (wenn ichs richtig im Kopf habe :mrgreen: )
112marv
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Fr, 04.02.11, 20:58

Dann versuche ich es mal ohne Widerstand. Ist ja erstmal nur nen Prototyp.

Ich bin nur Hobby LED-Bastler und hab nicht so die Ahnung von Berechnungen und Elektronik allgemein :-(.
Luigi
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Fr, 04.02.11, 21:07

dann hast du dir das richtige rausgesucht um damit anzufangen, ist nämlich echt kein Hexenwerk

zudem kannst hier net viel kaputt machen, verletzen kannst dich nur beim Löten;)


je nach Anforderung kannst ja dir überlegen ob mehr LEDs brauchst, man kann da schon einiges machen in Richtung mehrere parallel, und/oder was mit ner Konstantstromquelle, falls es dir drauf ankommt dass alle immer gleich hell sind (find ich als Begrenzungs- oder Markierungsleuchte aber übertrieben;) ). Würde da nur die Anzahl und den Typ der LEDs variieren


beim ersten geposteten Kaufteil geh ich übrigens von aus dass je 2 LEDs in Reihe geschalten sind und die 2 Stränge dann parallel, ob die LEDs dann auf die 2,25V abgestimmt sind weiß nur der liebe Gott;)
beim zweiten Produkt muss ich passen, da kennen sich andere hier um Welten besser aus
112marv
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Fr, 04.02.11, 21:10

Ich hab schon einiges aus LEDs gebastelt, weil ich die Teile einfach nur geil finde :D. Aber wie gesagt, leider kenne ich mich mit der ganzen Elektronik nicht so aus.

Aber learning by doing ist sowieso das beste ;).
winione
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Fr, 04.02.11, 21:13

das mit dem Fehler ist logisch. Du willst einen Vorwiderstand bestimmen, an dem 0 Volt abfallen, der ist 0 Ohm.
Deine Aufgabe lautete 4,5 - 2*2,2 Volt abfallen zu lassen, also 0,1 V. >>u/I=R ergibt dann 2 Ohm, das ist fast nix, eine schlechte Lötstelle ist oft höher. ausserdem lassen Fertigungstoleranzen (s.O) diese Konstruktion nicht zu.
Für eine Diode an 4,5 V wären 2,3 V zu vernichten mit theoretisch 46 Ohm da würde ich dann nicht den nächtgelegenen Wert 47 Ohm wählen, sondern 39 Ohm,um eine gesicherte Durchbruchspannung zu erreichen, das dann vor jede Diode und die beiden Reihenschaltungen dann parallel an 4,5 V.
besser wäre m.E. eine höhere Spannung zu wählen und bei der Reihenschaltung zu bleiben
112marv
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Fr, 04.02.11, 21:16

Höhere Spannung geht leider nicht, weil in den Anhaltestab nur 3 Batterien reinpassen.
Luigi
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Fr, 04.02.11, 21:17

also nur eine LED würde ich nicht verwenden, dann verbrätst du zu viel uns hast einen Wirkungsgrad der Schaltung (ohne den der LED) der schon unter 50% liegt
da lieber die LEDs passend auswählen und/oder damit leben dass diese eben einen Tick weniger Spannung "erhalten", dafür aber sogar effizienter arbeiten
112marv
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Fr, 04.02.11, 21:19

Eine wollte ich sowieso nicht verwenden. 4 Stück wollte ich nehmen, wie auf den Fotos.

Also doch lieber mit Widerstand?
Luigi
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Fr, 04.02.11, 21:25

probiers ohne, je 2 in Reihe und diese 2 Stränge dann parallel

hier würde ich nicht mit einem Widerstand anfangen, sollten die LEDs die 2,25V (Idealfall, wohl eher 2,0-2,3V) nicht aushalten einfach andere nehmen. Wie gesagt, die Spannung wird nicht soo lang über 4,4V liegen, da die Batterien ja belastet werden
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Fr, 04.02.11, 21:26

Ok. Dann danke erstmal.
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Sa, 05.02.11, 14:47

Jetzt hab ich aber doch nochmal ne Frage.

Ich habe hier im Forum schon mal gefragt, wie man die Stromaufnahme von LEDs bestimmt.

Da wurde mir gesagt, dass ich aufjedenfall was davor machen muss, weil die LEDs, die bis 100mA ausgelegt sind dann denn vollen Strom des Netzteils (z.B. 500mA) oder der Batterie abbekommen. Dadurch einmal aufblitzen und dann wars das mit der LED.

Ist das hier nicht der Fall?
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strenter
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Sa, 05.02.11, 15:09

LEDs sind Dioden und haben eine Kennlinie die anzeigt wieviel Spannung an einer Diode abfällt bei Betrieb mit Konstantstrom. Du kannst das aber auch andersrum lesen, dann hast Du den Fall des Betriebs mit Konstantspannung.
Jedoch wirst Du sehen, wenn Du dir mal so eine Kennlinie anschaust, dass auch nur geringe Spannungsänderungen in großen Unterschieden der Stromstärken resultieren.
Deswegen wird üblicherweise eine LED mit einer Konstantstromquelle betrieben bzw. der möglicherweise fließende Strom durch einen Widerstand begrenzt.

In billigen Taschenlampen findest Du manchmal keinen Widerstand; dieser ist dann sozusagen in die Batterie integriert, nämlich der innere Widerstand der Batterie. Würdest Du auf die Idee kommen diese Taschenlampe aus einem Netzteil zu versorgen das die gleiche Leerlaufspannung wie die Batterien liefert, könntest Du dich wahrscheinlich recht schnell von den LEDs verabschieden.
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