Wiederstand berechnen bei unbeaknnter Stromstärke der Led

[anzi]

Hallo,

ich habe beim "Rumbasteln" aus altem elektronikschrott 3 kleine Ledleisten ausgebaut. Durch langsames herantasten habe ich festgestellt, dass Leiste Nr.1 mit 3 V (3 Leds parallel), Leiste 2 mit 6V ( 2 Leds in Reihe ) und Leiste 3 mit 12 V ( 4 Leds in Reihe ) läuft.

Nun würde ich gern alle Leisten an einer 12 Volt Stromquelle betreiben. Dazu muss ich ja Widerstände einbauen - diese berechnen sich ja normalerweise mit R = U/I. Allerdings weiß ich ja nur dass die Spannung einer Led so etwa 3 V beträgt, jedoch weiß ich nicht wieviel Stom die Leds aufnehmen.

Wie kann ich nun die richtigen Wiederstände berechnen?

[Borax]

In diesem Fall (keine Möglichkeit den Typ der LEDs irgendwie herauszukriegen) kannst Du nur mit der 'Standard-Regel' arbeiten: Wenn es nicht offensichtlich High-Power LEDs sind, dann bei 20mA betreiben. Wenn Du keine Konstantstromquelle hast, dann hilft auch hier ein langsames herantasten...

[anzi]

Ich gehe nicht davon aus dass es sich um High power Leds handelt, da diese ungekühlt installiert waren.

Ich gehe nun also davon aus, dass eine Led etwa bei 3v und 20 mA läuft. Außerdem habe ich ein Netzteil dass laut Multimeter konstant 11,57 V abgibt.

Also müsste ich vor die Leiste in welcher 2 leds in Reihe geschaltet sind einen Wiederstand von 300 vorschalten. Da R = U/I = ca 6V/ 0.02 = 300.
Da ich allerdings die Spannung der Leds auch nicht exakt weis, wäre es wahrscheinlich sinnvoll einen stärkeren Wiederstand vorzuschalten?

Bei der Leiste in welcher 4 Leds in Reihe geschaltet sind, bräuchte ich ja eigentlich keinen Wiederstand mehr - macht es trotzdem Sinn einen sehr schwachen Wiederstand vorzuschalten?

[Sailor]

Bei der Leiste in welcher 4 Leds in Reihe geschaltet sind, bräuchte ich ja eigentlich keinen Wiederstand mehr - macht es trotzdem Sinn einen sehr schwachen Wiederstand vorzuschalten?

Ja, zumindest zum Messen des tatsächlich fließenden Stromes. Wenn Du einen 1 Ohm Widerstand vorschaltest und die Spannung über dem Widerstand misst, ist die Anzeige in mV auf dem Messgerät gleich dem durch die LED´s fließenden Strom in mA.

So solltest Du auch den Strom durch die anderen LED´s messen, indem die gemessene Spannung über dem Vorwiderstand durch den Widerstandswert geteilt wird.

Wenn die LED´s zur Beleuchtung gedacht waren, ist von "normalen" 20 mA LED´s auszugehen, wenn es jedoch eher LED´s zur Anzeige eines Zustandes sind, könnten es sich auch um 2 mA-LED´s handeln.

[anzi]

ich hab leider keinen 1 Ohm Widerstand hier. Die Leds waren in Lcd Displays zur gleichmäßigen Ausleuchtung der Displayfläche verbaut.

R = U/I R= 1 --> U=I, soweit hab ichs verstanden. Wo muss ich dann die Prüfspitzen des Multimeter anlegen?

[Sailor]

Wenn Du andere Widerstände benutzt, ist halt etwas Rechenarbeit gefordert. Die Formel hast Du ja verstanden. Mit 1 Ohm ist es halt so schön einfach.

Gemessen wird über dem Vorwiderstand, also an den beiden Anschlüssen des Widerstandes. Der Strom, der durch den Widerstand fließt, muss in einer Reihenschaltung auch durch die LED´s. Andere Wege sind ihm ja verwehrt.

[anzi]

also ich hab jetzt zwei 150 Ohm Wiederstände wo anders ausgebaut und vor die 2 Led reihenschaltung gebaut und hab an den zwei Widerständen zusammen 5,17 V gemessen.
Des Netzteil hab ich auf 12 V gestellt, wobei laut Multimeter dann nur 11,54 V rauskommen.

R = U/I 300 = 5,17/ I --> I = 0,0172 A

und was heißt das jetzt?

Vielen dank für all die hilfreichen Posts!

[Sailor]

und was heißt das jetzt?

Durch die Widerstände und damit auch durch die LED´s fließt ein Strom von 17,2 Milliampere (mA). Durch jede LED und jeden Widerstand fließt dieser Strom.

Wenn Du es nicht glaubst: mach die Messung mal nur über einem Widerstand und berechne den Strom dann erneut.

Ungenauigkeiten ergeben sich durch die Messgenauigkeit des Multimeters (steht meist im Handbuch) und die Toleranz der Widerstände (ist mit einem Farbring gekennzeichnet).

[anzi]

Da das Netzteil nur 11,54 V liefert und an den Wiederständen 6 V abfallen, bleiben gesamt noch 5,54 V und einem led dann 2,77 V.

Das heißt ich habe somit bewiesen, dass ich die Leds im Moment bei 2,8 V mit 18 mA betreibe?
Ich vermute also dass eine einzelne Led für 3 V und 20 mA ausgelegt ist?

Woher weiß ich eigentlich, dass ich die Leds jetzt nicht mit zuviel Volt / Ampere betreibe?
Ist es dem Led eigentlich egal wieviel Ampere das Netzteil hat, da es sowieso nur die Ampere aufnimmt die es braucht, oder kann es auch durch zu viel Ampere Schaden nehmen?
Ist jetzt vll eine dumme Frage...

[Sailor]

Woher weiß ich eigentlich, dass ich die Leds jetzt nicht mit zuviel Volt / Ampere betreibe?

3,185 Volt und 17,2 mA passt. Ob die Werte zu hoch sind wissen wir nicht mit absoluter Sicherheit. Aber es passt zu gut zu einer 20 mA - LED.

Genauer sagen kannst Du das mit dem Aufbau einer Strom-/Spannungskennlinie und deren Bewertung.

Bleiben wir also besser bei den rund 20 mA.



Ein Netzteil hat eine feste Spannung. Der Strom stellt sich nach den Erfordernissen der angeschlossenen Schaltung selbst ein. Dafür ist der Ersatzwiderstand/ wirksame Widerstand der angeschlossenen Schaltung verantwortlich. Dieser Ersatzwiderstand wird bestimmt durch das Zusammenspiel aller Widerstände in der angeschlossenen Schaltung. In Deinem Beispiel mit den beiden Widerständen und den beiden LED´s ist der Widerstand der Schaltung aus 2 x 150 Ohm der ohmschen Widerstände und 2 x 185 Ohm der LED´s zusammengesetzt.

[anzi]

vielen dank für die aufschlussreiche antwort.

nur woher weißt du dass die led einen Widerstand von 285 Ohm hat?

[Sailor]

nur woher weißt du dass die led einen Widerstand von 285 Ohm hat?

Das ist der Widerstand der LED an dem nach Deinen Daten bestimmten Arbeitspunkt:

Durch die LED fließen 0,0172 Ampere bei einer Spannung von 3,185 Volt.

Der Widerstand durch die LED ist also R = U / I = 3,185 Volt / 0,0172 Ampere = 185 Ohm.

Dieser Widerstand ist jedoch nicht fest. Er stimmt nur an diesem Punkt!

Wird der Strom größer, so wird der Widerstand der LED kleiner, wird der Strom kleiner, so wird der Widerstand der LED kleiner.

Du darfst also aus dieser Rechnung NICHT den Schluss ziehen, dass eine 20 mA LED einen festen Widerstand von 185 Ohm hat.

[anzi]

ah ok, ich hatte aber 5, 17 V an den beiden Widerständen gemessen, dass würde doch heißen dass auch 5,17 V durch beide Leds fließen und da sie in reihe geschaltet sind an einer led ca 2,6 V anliegen?

bei 2,6 V und 17,2 mA würde dann ein Led einen Widerstand von 151 Ohm haben?

[Sailor]

In einer Reihenschaltung summieren sich die Teilspannungen zur Gesamtspannung, der Strom ist in der ganzen Reihe gleich.

Die Gesamtspannung ist die Netzteilspannung, also 11,57 Volt.

Die Spannung über den Widerständen ist 5,17 Volt.

Damit ist die Spannung über den beiden LED´s: 11,57 Volt - 5,17 Volt = 6,4 Volt.