mal wieder: passender Widerstand

[gindler]

Hallo allerseits,

wie im Anfängerbereich beschrieben will ich mich näher mit der ganzen Materie beschäftigen. Die Berechnung ist kein Problem, aber bevor ich was Dummes mache, frag ich lieber nochmal hier nach:

• wie groß sollte der Widerstand je Reihe mindestens sein? In dem howto hier stand irgendwas, dass man nicht unter 220 Ohm gehen sollte... Wieso, weshalb, warum?

• wenn ich mir im Shop die rote LED nehme, dann wird mir bei 12V ein 560 Ohm-Widerstand vorgeschlagen, meine Berechnung kommt auf 490 und im Shop gäbe es auch einen mit 510 - soll das heißen: lieber immer ein bisschen höher gehen?

• da es bei leds.de nur bestimmte Größen gibt, muss man ja gelegentlich auf andere ausweichen. Und da gibt's dann (z.B. bei Reichelt) u.a. Metallschicht- und Kohleschicht-Widerstände. Macht das (für mich) irgendeinen Unterschied?

Bitte habt Nachsicht, falls die Antworten hier schon irgendwo stehen sollten, aber dann muss ich es übersehen haben...

[npultra]

hi,
also 2,2V typische durchlassspannung und 20mA typisch für deine roten. also ich hab immer 3 in reihe gemacht, kommt drauf an, wieviel du in reihe machst, auf jeden fall:
bei 3 stück
(12V-3x2,2V)/20mA=270Ω
bei 4 stück
(12V-4x2,2V)/20mA=160Ω
bei 5 stück
(12V-5x2,2V)/20mA=50Ω

und kommt auch drauf an, wie es mit den helligkeiten funktioniert. ich empfand meine roten zu dunkel und fahr sie deshalb mit 25mA und grün nur mit 18mA.

ob metall- oder kohleschichtwiderstände hängt mit der toleranz zusammen. wenn ich mich jetzt richtig erinnere, sind kohleschicht billiger, haben aber auch größere toleranzen. für deine anwendung würd ich jetzt eher sagen ist unerheblich, welche du nimmst. nachdem du ja eh nicht deine errechneten werte sondern eher näherungswerte nimmst, ist es wurscht ob ±1% oder ±5%.

und wie kommst du auf 490Ω? o.O

[gindler]

Hi,
die Werte hab ich (bzw. Excel) auch rausgekriegt. Die 490 Ohm beziehen sich auf 12V und nur eine LED. Diesen Aufbau wirds allerdings nur zu Testzwecken geben, denke ich. In der Realität werden's dann bestimmt auch Dreier-Reihen.

[2fast]

Ob kohlenschicht oder metallschicht hängt auch davon ab welche leistung sie verdragen müssen. Drahtwiderstände können 5W oder mehr aushalten die Kohlenschichte glaube ich max 0,5W (bitte nicht hauen falls es nicht stimmt, sind nur etwa Werte)

Ausserdem hängt es davon ab wie lange man seine LEDs haben möchten wenn man sie die ganze zeit auf max fährt werden sie auch schneller kaputt gehen. Die 220 Ohm ist ein Erfahrungswert von den Leuten hier im Forum
Inzwischen auch von mir.

Die Rechnerischen Wert sind ja nur theoretisch und in der Praxis sieht das immer wieder anderst aus...
Daher geht man immer ein bissle höher um die Bauteil nicht zu gefährden...

[Romiman]

...In dem howto hier stand irgendwas, dass man nicht unter 220 Ohm gehen sollte... Wieso, weshalb, warum?...

Davon hab ich auch mehrfach gehört, allerdings mit dem Wert 100 Ohm.
Das ist eine Art Puffer. Ein 100 oder 200 Ohm Widerstand kann in bescheidenem Rahmen Schwankungen dämpfen, ein 10 Ohm Widerstand nicht mehr.
Wie eine KSQ sollte auch der Widertand etwas Spannung für sich abbekommen.

Nur bei ganz sicheren Stromquellen wie Batterien, Akkus und stabilisierten Netzgeräten kann man die 100 Ohm etwas unterschreiten.

Aber wenn ich lese, daß manche sich Luxeons mit einem 20 Ohm Widerstand ans KFZ-Netz ferkeln, kräuseln sich mir die Fußnägel...

[gindler]

Hallo allerseits,

also wenn ich das richtig sehe, heißt das vereinfacht, dass man die Anzahl der LEDs so planen sollte, dass nicht nur ein paar wenige Ohm für den Widerstand bleiben, um mehr Puffer für Schwankungen zu haben.
Und selbiges gilt dann vermutlich auch wenn es darum geht, nicht genau den berechneten Widerstand zu verwenden sondern auch einen, der einige Ohm darüber liegt, oder? Reicht hier ein Puffer von sagen wir mal 20-30 Ohm?

[Sailor]

Wie groß der "Puffer" sein muss, hängt in erster Linie von 3 Faktoren ab:

1. der Qualität der Spannungsversorgung

Bei Netzteilen können Spannungen auftreten, die weit über der angegebenen Nennspannung liegen.
Dann rechnest Du nach dem höchsten Wert des Netzteils und nimmst den nächst höheren Widerstand.

2. wie dicht der nächst höhere Wert am errechneten Wert liegt

Bei einem errechneten Wert von z.B. 97 Ohm wäre der nächst höhere Widerstand 100 Ohm -> zu dicht, also 120 Ohm nehmen.

3. der Steilheit der Strom-/Spannungskurve der LED

Die Strom-/Spannungskurve einer roten LED ist z.B. flacher als die einer blauen LED. Daher ist eine rote LED etwas unempfindlicher gegen Spannungsschwankungen als eine blaue -> bei der blauen also lieber den übernächsten Wert nehmen.

Zum Widerstandstyp:

Für LED-Schaltungen sollte man Metallschichtwiderstände nehmen. Diese haben einen den LED´s entgegengesetzten Temperaturkoeffienten. Das heißt, wenn es in der Schaltung wärmer wird, wird der Strom durch den Widerstand stärker begrenzt, während er durch die LED ansteigen würde.

Beim Kohleschichtwiderstand ist der Temperaturkoeffient aber in der gleichen Richtung wie in der LED, dadurch kann es in der Schaltung zu einem höheren Strom kommen, als für die LED gut ist.

Sicherlich erreicht man damit keine perfekte Temperaturkompensation, aber es könnte das entscheidende Quentchen zwischen Leben und Tod der LED bedeuten.

Zur Sicherheit:

Wenn Du Dir unsicher über die Wahl des richtigen Widerstandes bist, nimmst Du noch eine Nummer größer. Sehr viel macht das in der Helligkeit nicht aus - meistens wirst Du es mit dem Auge nicht feststellen können.

[Jack Bauer]

Möchte mich hier mal einklinken "dürfen".

Ich habe hier bestimmt noch ca. 30 - 40 LED´s ( rote , weisse und Duo LED´s rot/grün). Ich weis aber leider keine näheren Angaben mehr zu den o.g. LED´s. Kann ich da überall 560 Ohm Wiederstände dranhängen (lieber zuviel als zu wenig) ???
Die weissen hatten glaub 10.000mcd und brauchten glaub ich den 560er Wiederstand. Nur bei den anderen bin ich mir nicht sicher

[Andy]

Die roten LED´s benötigen grundsätzlich einen größeren Widerstand als andere LED´s weil die meist nur bis max. 2,2 Volt abkönnen (ausgenommen orange, die benötigen ähnliche Spannungen).
Ansonnsten einfach in den Shop schauen und dir die Werte dort raussuchen.
(ich würde da aber immer die Spannungsschwächsten nehmen, wenn du nicht genau weißt, welche es sind)

[Sailor]

Wenn Dein Netzteil auf 12 Volt stabilisiert ist, kannst du den 560 Ohm Widerstand auch für die roten LED´s nehmen.

(12 V - 2 V) / 0,02 A = 500 Ohm

Bei einem unstabilisierten Netzteil schaltest Du einfach 2 LED´s in Reihe zum Widerstand, und Du bist auf der sicheren Seite!

Den Rest hat Andy schon gesagt.

[gindler]

Hallo Sailor,

vielen Dank für die umfassende Erläuterung. Wärst du mit folgenden Zusammenstellungen einverstanden?

Verwendete LEDs:
rot 12000mcd, 2,2V
grün 15000mcd 3,0V
blau 7000mcd 3,1V

Ich möchte verschiedene Module basteln:
1x R-G-B
2x R-G-B
3x R-G-B

Widerstände für 1x (in Klammern der errechnete Wert bei 12V)
R 560 (490) Ohm - z.B. diesen hier
G 523 (450) Ohm
B 523 (455) Ohm

Für 2x:
R 453 (380) Ohm
G 360 (300) Ohm
B 360 (290) Ohm

Für 3x:
R 330 (270) Ohm
G 200 (150) Ohm
B 200 (135) Ohm

Als Netzteil soll das hier aus dem Shop zum Einsatz kommen.

Für meinen laienhaften Verstand sieht das gar net schlecht aus - aber was sagen die Fachleute?

(Sorry, falls die Fragerei hier zu detailliert werden sollte, aber beim ersten Mal will man halt nix flashc machen )

(edit: Widerstände angepasst)

[Sailor]

Deine Rechnung sieht für 1 x Rot so aus:

(12V - 2,2V) / 0,02A = 490 Ohm

Angenommen Dein Netzteil schwankt aufgrund der Bauart nur bis 12,5 Volt, dann sieht es so aus:

(12,5V - 2,2V) / 0,02 = 515 Ohm

damit wäre der 490 Ohm Widerstand schon zu klein, und der 520 Ohm knapp, aber noch ausreichend.

Andere Annahme, die Spannung ist exakt 12 Volt, der Widerstand hat einen Toleranzbereich +/- 1 %:

Der gewählte Widerstand ist 490 Ohm, im Toleranzbereich - 1 % = 4,9 Ohm und damit tatschlich nur 485,1 Ohm, also auch für die Roten zu klein!

Da aber alle Faktoren immer so zusammenkommen, dass sie sich zum Negativen hin addieren aber niemals gegeneinander aufheben, rechnen wir auch einmal diesen Fall durch:

wie oben: 12,5V vom Netzteil, gewählt den 520 Ohm Widerstand, Im Toleranzbereich mit - 1 % = 5,2 Ohm

damit ist der gewählte Widerstand mit 514,8 Ohm auch schon zu klein - wenn auch nur wenig. Jetzt darf das Netzteil aber nicht mehr Spannung liefern!

Jetzt haben wir nur Toleranzen in der Versorgungsspannung und im Widerstand betrachtet. Leider hat aber auch unser wichtigstes Bauteil, die LED Toleranzen. Auf die möchte ich aber an dieser Stelle nicht eingehen, um es nicht zu kompliziert zu machen. Das kommt vielleicht an anderer Stelle.

Ich Denke, damit kannst Du die Problematik und die Aussage "lieber eine Nummer größer" verstehen.

Zu raten ist also zum 560 Ohm Widerstand.

Ich würde Dir empfehlen, den Widerstandsrechner im Shop in der ersten Zeit nicht zu benutzen, sondern "von Hand" zu rechnen. Damit bekommst Du schneller ein sicheres Gefühl für diese Vorgänge.

Der Rechner im Shop ist gut, wenn es mal schnell gehen soll oder wenn man schon genau weiss, in welche Richtung es geht.

[gindler]

Mann Mann Mann, was für ne spitzenmäßige Erklärung!!!

Ich glaub, so langsam hab ich es begriffen und geh eher auf Nummer Sicher. Wenn ich das richtig verstehe, reduziert ein "zu großer" Widerstand die theoretisch maximale Leuchtstärke der LED. Doch dieser Helligkeitsverlust dürfte in der Praxis vernachlässigbar sein und man kann somit lieber etwas mehr Sicherheit einkalkulieren, richtig?
Da es ja offensichtlich zu einem großen Teil von der Stabilität des Netzteils abhängt, wären verwertbare Aussagen zum oben genannten NT vielleicht ganz hilfreich, oder?

Ich hab die Werte oben mal angepasst und jetzt je Reihe nen Puffer von 60-70 Ohm mit drin...

[Sailor]

Da Du mit Deinen Annahmen auf der richtigen und sicheren Seite bist, kann Dein Werk beginnen!

Jetzt wollen wir nur noch was vom Ergebnis sehen!