THEMA: Bitte meine Berechnung des Vorwiderstandes zu prüfen

Hallo

Die Rechnung stimmt soweit. Nimm aus der Reihe der Kohlewiderstände 82Ohm. Und immer eine LED, pro LED!

Gruß

Hallo Claudio,
die Rechnung stimmt NICHT. Bei modernen LEDs sind 20 mA oft das Maximum dessen, was sie vertragen. Ausreichende Helligkeit erzielst du meist schon mit deutlich unter 5 mA. Deswegen sind die Berechnungen eigentlich völliger Mumpitz, weil du eh testen musst, was du letztlich brauchst. Fang also einfach mit nem großen Widerstand an und taste dich nach unten, bis deine LED hell genug leuchtet. Alternativ geht das natürlich auch mit nem Poti.

Viele Grüße
Carsten

Hallo msfrog

schau dir die Datenblätter von  Kingbright, Osram, Avago usw.

Eine Diskussion ist hier überflüssig.

Gruß

Hallo Sebastian,
was genau willst du mir damit sagen? Ich bleibe dabei: 20 mA sind in der Regel das obere Ende dessen, was man verwenden darf und bei aktuellen Typen sind die Dinger mit 20 mA viel zu hell. Wenn du es nicht glauben willst, probiers einfach mal aus. Bei Loks verwende ich z.B. oft Widerstände um 10 kOhm. Damit sind die LEDs teilweise immernoch zu hell und müssen per Decoder noch etwas gedimmt werden.

Viele Grüße
Carsten

Hallo,
Carsten hat vollkommen recht. Es ist mir ein Rätsel, wieso hier überall und immer von 20 mA Stromaufnahme bei LEDs gesprochen wird.
D a s  i s t   der   M a x i m a l s t r om !
Wird der Strom größer, gehen die Dinger  k a p u t t.

Außerdem sollte man nie zwei LEDs über einen gemeinsamen Widerstand parallel schalten, sondern entweder 2 getrennte Vorwiderstände verwenden oder die beiden LEDs in Reihe schalten.
Ansonsten sind die beiden LEDs (aufgrund der steilen Strom/Spannungskennlinie ev. unterschiedlich hell.

Optimal ist eine Konstantstromquelle wie z.B. die hier
https://modellbau-schoenwitz.de/de/elektronikba...eds-ksq2?action_ms=1

Gruß
Gerd

Hallo Carsten

Ich wollte damit sagen, dass deine Aussage bezüglich der 20mA nicht zusagt. Der Fragestelle fragte nur, ob die Rechnung ist, das ist sie elektrotechnisch. da kann man nicht einfach nein schreiben!!

Ob die LED jetzt zu hell leuchtet, spielt vorerst keine Rolle. (wurde ja auch nicht gefragt)
Es wurde überhaupt nicht gesagt, wofür die LED verwendet wird. Als Signalgeber als Anzeige würde ich die LED durchaus mit 20mA betreiben.
Es stimmt, wenn die LED dunkler leuchten soll, muss der Widerstandswert erhöht werden, ob die 82 Ohm die minimale Grenze nach unten darstellt. Danach wird es kritisch. genau deswegen, muss man kurz Rechnen, was die untere Grenze ist.

Gruß
Sebastian

Hallo Sebastian,
ich würde LEDs nie nahe am Maximum betreiben, besonders nicht wenn sie über längere Zeit leuchten. LEDs altern, je heller sie leuchten umso schneller. Sie werden dann immer dunkler. Ich hab das z.B. bei beleuchteten Tastaturen schon erlebt. Die originalen LEDs hielten einige Jahre durch, als ich die dann ersetzt habe, war der Effekt schon nach einigen Monaten zu sehen.

Viele Grüße
Carsten

Hallo,

also, mal der Reihe nach...

1) Die Berechnung ist vollkommen korrekt. Ich rechne inzwischen nicht mehr selber sondern benutze https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/1109111.htm

2) Der errechnete Vorwiderstand ist das (theoretische) Minimum. LEDs werden üblicherweise zum Zwecke der Erhöhung der Lebensdauer mit ca. 10% ihrer Leistung betrieben. An den in 1) errechneten Widerstand müsstest Du also eine 0 anhängen.

Einschub: Jetzt kommen wir aber zu dem Punkt an dem man wissen muss was man tut.
Soll die LED etwas anzeigen? Dann sollte der Widerstand recht groß sein damit man von der LED nicht geblendet wird.
Soll die LED etwas beleuchten? Dann sollte der Widerstand so gewählt werden dass die Lichtausbeute dem entspricht, was man gerne haben möchte.
Unabhängig davon halte ich die Frage nach der Lebensdauer eher für eine Theoretische - wir sprechen hier ja nicht von LEDs die 24 Stunden am Tag leuchten sollen!

3) Ein besonders großer Widerstand ist eine fabelhafte Stromvernichtung. Bei einer Parallelschaltung addiert sich der Stromverbrauch, bei einer Reihenschaltung addiert sich die "verbrauchte" Spannung. Letztere vernichten wir ja sowieso durch den Widerstand also kann man auch ein paar LEDs in Reihe schalten um den Stromverbraucht zu senken.

Grüße,
Rico

Nein!!!!!
Das ist der Nennstrom, bei dem eine bestimmte Helligkeit (mcd) von der LED abgegeben wird.
Bei den Standard-LEDs ist der Nennstom 20mA, bei vielen SMD-Typen auch nur 10mA.
Man kann LEDs auch mit einem vielfachen des Nennstroms betreiben, wenn man ein PWM-Strom nimmt.

Grüße Michael Peters

@sebisr, msfrog
sebisr hat schon recht, wenn er sagt, eine Diskussion sei hier überflüssig. Aber das ist nicht aus dem Grund, den sebisr nennt, sondern aus dem Grund den msfrog nennt: 5mA sind mehr als genug um eine LED ausreichend hell leuchten zu lassen.

Was die Berechnung des Vorwiderstandes angeht: mathematisch stimmt die, das ist korrekt; und trotzdem ist die Berechnung falsch, weil der Berechnung falsche Werte zugrunde gelegt wurden. Ich verstehe nicht, wie sebisr dies einfach beiseite wischt.

Also, Rechnung für 5mA: R = U / I = 1,4V / 5m = 280 Ohm, man nehme 270 Ohm.

Felix

Hallo Sebastian,
hier ist alles detailliert und sehr schön erklärt.
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0201111.htm

schönen Gruß
Dieter

Edit:
sorry, hab übersehen, dass das schon weiter oben gepostet wurde.

Hi,

was fgee alles weiß, ist echt bemerkenswert:



Woher weißt Du, dass die Werte für den Anwendungsfallvon Claudio falsch sind?

Die Berechnung ist jedenfalls korrekt und es wird alles bestens funktionieren, auch wenn hier alle Panik schieben. Völlig grundlos und vor allem völlig besserwisserisch.

Beste Grüße

Kolomna

Hallo Kolomna,
Hallo Claudio,

ja, die Berechnung ist korrekt!
ja, wir kennen den genauen Anwendungsfall von Claudio nicht!
ja, es wird funktionieren!

und NEIN die Hinweise sind/waren NICHT besserwisserich! (meine Meinung)

Ich finde jeden Hinweis, der zum Nachdenken führt, sehr hilfreich!
Die LED´s leuchten in den meisten Fällen viel zu hell!
Warum nicht auf diesen Umstand hinweisen?

Ich würde es auch, wie von Carsten beschrieben, einmal mit einem Poti probieren, um die Leuchtstärke für den Anwendungsfall zu erkunden, um dann den entsprechenden Widerstand einzubauen.

LG aus Nds
Günter

Der Faden entwickelt sich zur Realsatire: Was zählt für all die Sesselfurzer und Besserwisser ist, wenn man einen formal korrekten Bericht schreiben kann, warum "20mA" die richtige Antwort sei - ganz egal, ob "20mA" die richtige Antwort sei.

Jahrelange Praxiserfahrung gilt nichts mehr...

Ich bin dann raus; mir kann es nämlich hundewurscht sein, ob es die LED von jemand anderem vorzeitig verbratet oder nicht.

Felix

Hallo Dieter

Danke für den Link. Leider verstehe ich das Ganze nicht, mit den Valenzband, Leitungsband, Impulsübertrag und der Bandlücke.

Damit bin ich leider raus hier, leider.

Gruß

Hallo Michael,
Ich habe mal eine beliebige 3mm-Diode bei Reichelt herausgesucht. Und die hält z.B. keine 20 mA aus:
http://cdn-reichelt.de/documents/datenblatt/A500/LED3MM5VRT.pdf
Hier ist als Maximalwert sogar nur 17,5 mA angegeben.

Gruß
Gerd

Juchhu, ich klink mich auch mal ein...

@ Gerd, Du bist dir bewusst das die von dir ausgesuchte LED einen internen Widerstand für 5V hat und der interne Widerstand die Leistung aus 2,8V für rot und 20mA (jaha, die Widerstandsdaten sind nicht wirklich bekannt, also Theorie) eventuell nicht packt???
@ all, die Eingangsfrage bezog sich doch nur auf die Richtigkeit der Berechnung bei 20mA, oder???
Die Berechnung fand ich richtig.
Den Hinweis auf die ev. zu hohe Helligkeit allerdings auch.
Fand ich nur ungeschickt ins Rennen geworfen...

Und jetzt geh ich schlafen!

Gruß
Walter

@ Claudio: Lass dich nicht kirre machen, aber erzähl uns doch wofür Du die LED benötigst, dann werden die Antworten konkreter

Hallo zusammen,

die grundsätzliche Berechnung ist ja schon mal richtig, das ist so.

Aber das Problem was hier von vielen angesprochen wird sind die 20mA und das damit die LEDs zu hell sind.
Da mal ein klares JEIN.

Als so die ersten LEDs vor was weiß ich vielen Jahren auf dem markt kamen die man dann auch zu Hause verbasteln konnte waren da meist 5mm LEDs in den Farben Rot, Geld und Grün, da waren die 20mA der richtige Stromwert zu Berchnung.
Da gab es noch kein Blauen oder Weißen LEDs.  von SMD reden wir schon mal gar nicht.

Seit dem hat sich viel getan und die heutigen LEDs brauch ein viel geringeren Strom um zu leuchten, und da kommt es dann eben auf die Anwendung an.
Für die Beleuchtung im rollenden Bahnmaterial werden 20mA definitiv zu hell sein für eine Flutlichtstrahler auf der Anlage könnte das aber schon gehen.

Kleines Beispiel:
MS4 LED von Schönwitz ist mit 15 mA angegeben. Die habe ich in diversen Modellen für die Stirnbeleuchtung verwendet und da ist das auch ok.
Bei dem ET 420 von Arnold (alte Ausführung) habe ich die als Stirnbeleuchtung drin, und da ist das auch gut aber als Innenbeleuchtung habe ich die wieder rausgeschmissen und MS4 Glühbirnen eingesetzt, da die LEDs da viel zu hell waren.

Der Hinweis von Carsten sich mit verschieden Wiederständen an die gewünschte Helligkeit heran zu taste halte ich für den richtigen Weg. Vorher für den Nennstrom benötigten Wert ausrechnen und als Minimum (den nächst höheren in der E24 - E48 Reihe) wählen ist auch nicht falsch, dann den 10 fachen Wert nehmen für 1/10 des Strom und schauen wie hell das ist.

Gruß Detlef

Guten Morgen,

erst mal danke, habe aus den Antworten einiges mitgenommen.

Dann kurz was zur Anwendung.

Ich hinterleuchte einen Hintergrund von JOWI mit LED-Stripes. Bestimmte Elemente möchte ich unabhängig davon mit zusätzliche, völlig separat versorgten LEDs akzentuieren.
Diese LEDs sind für Spur N zu groß, sei es die Form betrefffend, sei es die Lichtstärke. Aber für den Hintergrund passen die Dinger, denn denn kommt das Licht durch den mehrlagig bedruckten Hintergrund nicht durch.
Nun ist es halt mal schon so gebaut (und das könnte ich nur noch mit großem Aufwand ändern), dass ich öfters mal 2 LEDs mit einem Kabel und einem Vorwiderstand versorge. Wenn die beiden ein bischen unterschiedlich hell sind, so ist dies egal. Daher mache ich mir keinen Kopf.
Jedenfalls versorge ich den Hinterrund von oben und außen mit dem Strom für diese Zusatz-LEDs und setzte an jedem Einspeisungspunkt einen Vorwiderstand. Das hat den Vorteil, dass ich den Vorwiderstand auch leicht ändern kann, falls nötig. Potis wären mir zu teuer gewesen. Die LED-Stripes habe ich mit Potis ausgestattet.

Jedenfalls habe ich gestern Abend mal auf Basis der bestätigenden Kommentare eine Versuchsschaltung mit einer LED und einem Vorwiderstand an den Trafo gehangen, hat funktioniert. Und in der Tat habe ich erst mal dann zur Sicherheit doch den nächst größeren Widerstand verwendet. Gestern Abend hat es dann noch für die Widerstände im ersten Abschnitt des Hintergrundes gereicht, für die Kabel war es mir dann zu spät....
Mal schauen, ob ich nächstes Wochenende mal einen Testbetrieb mit fliegendem Aufbau des Trafos hin bekomme.

Gute Woche

Claudio

Darf ich mich mit einigen Fragen anhängen?

Der Link von oben:
https://modellbau-schoenwitz.de/de/elektronikba...eds-ksq2?action_ms=1

Was genau tut das Ding tatsächlich? Ich hänge auf der einen Seite einen Trafo an, der zwischen 4 und 24 V liefert und auf der anderen Seite kommt die richtige Spannung mit maximal 2 mA raus?
Und wieso glaubt das Ding, dass 2 mA genau der richtige Strom für die angeschlossene LED sein soll?
Erkennt das Teil die Anforderung(en) der angeschossenen LED(s)? Auch, wenns mehrere unterschiedlicher Bauart sind?
Was passiert, wenn ich mehr als 11 LEDs anschließe?

Hallo Herby,
das Ding tut nichts anderes, als den Strom auf 2 mA zu begrenzen. Nichts anderes, nichts mit "erkennen" etc.

Viele Grüße
Carsten

Gleichstromnetzteil wär wahrscheinlich das Beste.


Das "Ding" ist für 2mA gebaut. Wenn du einen anderen Strom haben willst, dann brauchst du ein anderes "Ding".
Denk dir einen "selbsteinstellenden" Widerstand.


Jede LED braucht eine gewisste Spannung die von der Farbe abhängt. Rot z.B. 1,2V und Weiss 3,8V (ungefähr). Wenn man jetzt mehr als eine LED in Serie anschließt, dann addieren sich die Spannungen. Also 3x Weiss: 3*3,8V = 11,4V. Dann braucht das "Ding" auch wahrscheinlich noch 0,5V. Also sollten es schon ungefähr 12V sein wenn die Kombination funktionieren soll. Sonst ist nicht genug Spannung da und dann bleibt die ganze schöne LED-Kette dunkel.

Grüße,
Harald.

Ja. Das Ding steuert die Spannung so, dass zusammen mit der angehängten Last immer ein Strom von 2mA resultiert. Denn im Grunde interessiert die LED nur der Strom. LEDs sind stromgesteuert.

Dies gesagt habend, wird klar: Das Ding kann die Spannung nur in dem Bereich steuern, der von der Spannungsquelle zur Verfügung gestellt wird. Also wenn du mit dem Trafo 4V bringst und  die dann gleichrichtest, wirst du nicht mehr als 1-2 LED in Serie betreiben können, weil die Spannung vom Trafo einfach zu klein ist.

Dies als Ergänzung zu den anderen Antworten.

Felix

Hallo Felix,
das Ding steuert keine Spannung, es begrenzt nur den Strom. D.h. das was du einspeist kommt hinten auch wieder raus (abzüglich etwas Verlust). Oder meintest du was anderes?

Viele Grüße
Carsten

Hi !

Vielleicht kann mich da mal jemand aufklären, wenn ich einen ganz normalen Gleichstromtrafo habe und ich schließe eine LED mit dazu gehörigem Vorwiderstand für die maximale Spannung gehen wir mal von 12 Volt aus an.
Wenn ich jetzt die Spannung reduziere wird die LED dunkler, wie gesagt ich reduziere die Spannung und nicht den Strom, deshalb habe ich da jetzt eine Blockade warum ihr alle vom Strom redet.

Denn nach dem ohmschen Gesetzt, was ja auch für Led´s gelten sollte, heisst es doch Spannung hoch, Strom klein, bei gleichbleibenen Widerstand, ergo geringere Spannung höherer Strom.

Eigentlich bin ich des berufeswegen ja Starkströmer , deshalb habe ich da jetzt ein echtes Verständnisproblem.

Danke schon mal im voraus.

Gruß Thomas

Das ist richtig. Du reduzierst die Spannung. ABER gemäss dem ohm'schen Gesetz I = U/ R resultiert daraus auch ein tieferer Strom. (siehe unten)


Die LED ist eine Diode. Das heisst, in Durchlassrichtung lässt sie ALLES durch - Diode eben und sie lässt auch dann alles durch, wenn sie dabei zerstört wird wegen Überstrom.

Daraus folgt: Der Strom muss begrenzt werden.
Dies machen wir mit einem Widerstand. Der Widerstand wird nach dem ohm'schen Gesetz berechnet:

R = U / I

Nun ist aber in der fertig aufgebauten Schaltung der Widerstand die Konstante. Die Spannung ist quasi-konstant, jedenfalls solange sie nicht verändert wird. Der Strom SOLLTE konstant sein, damit die LED mit dem gewünschten Stromwert betrieben wird, ABER der Strom ist nicht die Konstante im System, sondern der Strom ergibt sich in JEDEM Stromkreis aus Spannung geteilt durch Widerstand (wiederum ohm'sches Gesetz):

I = U / R

Das gilt auch dann, wenn eine Konstantstromquelle eingesetzt wird - in diesem Fall steuert die Stromquelle die Spannung so, dass der Strom den gewünschten Wert annimmt, was dann aussieht wie "Konstantstrom"

Also ist deine Überlegung

in unserem Zusammenhang falsch. Da der Strom immer I = U / R berechnet wird, muss es heissen:
Wird die Spannung verdoppelt, wird dadurch zwangsläufig auch der Strom verdoppelt (wodurch die Leistung vervierfacht wird (Verdoppelung im Quadrat).

Anm.: "Spannung hoch, Strom klein" stimmt dann, wenn die betrachtete Anwendung stimmt: Für eine bestimmte Leistung beispielsweise. P = U * I Die Leistungsformel ist aber etwas anderes als das ohm'sche Gesetz.

Hoffe das hilft.

Felix

Das ohmsche Gesetz gilt eben nur für den Widerstand aber nicht für die LED im Stromkreis.

Grüße,
Harald.

Hi !

Ich sage nur, oh man wie peinlich, da habe ich doch glatt das ohmsche Gesetzt, mit der Leistungsberechnung verwechselt, habe es gerade nachgerechnet.

Ok alles was kleiner 10 KV ( Generatorspannung ) und 1000 MW ( Generatorleistung ) ist, ist Pille Palle

Danke noch mal für die Aufklärung.

Gruß Thomas

Kann passieren... Halb so schlimm


...sozusagen "macht doch, watt ihr volt"

Felix

So - jetzt hab ich mir Eure Antworten zu Gemüte geführt - und bin zweierlei verwirrt. Aber der Reihe nach.

Die erste Verwirrung entstand, weil bei Schönwitz 2 Produkte existieren, die KSQ2 heißen:
https://modellbau-schoenwitz.de/de/elektronikba...eds-ksq2?action_ms=1 für 2mA Mini Miniatur Konstantstromquelle für LEDs KSQ2
und
https://modellbau-schoenwitz.de/de/elektronikba...tromquelle-leds-ksq2 für 2mA 5mA 10mA 15mA 20mA 30mA Mini Konstantstromquelle LEDs KSQ2

Aber zu ersterem:
Wenn ich an diesem Modul eine alte, große LED anschließe, bei der die 2 mA nicht reichen, um sie zum Leuchten zu bringen, dann wird die auf Dauer dunkel bleiben? Und dann verstehe ich diese Formulierung nicht:

Was heißt das exakt? Darum die Frage: Was genau macht dieses Modul? Heißt das, dass ich am Ausgang 4V habe, wenn ich am Eingang 4V reinschicke, und bei 24V habe ich auch 24V am Ausgang (natürlich abzüglich dem, was das Modul selbst schluckt)? Wenn das wirklich so ist, dann verstehe ich gar nichts mehr. Ist es der LED tatsächlich egal, ob da 2mA bei 4V oder 2mA bei 24V anliegen? In dem einen Fall ist die Leistung doch 8mW (2mA mal 4V), im anderen aber 48 mW (2mA mal 24V). Wo genau werden dann die 20 mW dann vernichtet bei einer Einspeisung von 24V?

Irgendwie ist das schon etwas verwirrend.

Aber zum anderen Modul (siehe den zweiten link oben). Dieses kann ja offensichtlich mehrere Ausgangsströme (2, 5, 10, 15, 20 und 30 mA). Meine Idee ist ja, dass ich sowas nehme, um gleich mehrere LEDs mit einem 'Vorwiderstand' zu versorgen, ohne Angst haben zu müssen, dass durch den Ausfall einer LED gleich in kurzer Zeit auch die anderen durchbrennen, indem dann eben der Maximalstrom entsprechend angepasst wird.

Oder verstehe ich die dortige Beschreibung total falsch?

Das KSQ steuert die SPANNUNG zwischen 4 umd 24V, so dass der angegebene Strom (z.B. 2mA) resultiert.

Mit folgender Einschränkung:
Auch beim KSQ gilt: Mehr als reinkommt, kann nicht rauskommen...

Die Helligkeit des Leuchtens von LED wird über den STROM gesteuert, nicht über die Spannung. Das ist mal wichtig zu begreifen. Aus den meisten Netzgeräten kommt aber Spannung raus (Spannungsquelle = die Spannung wird konstant gehalten); das brauchen wir z.B. für eine Digitalzentrale.

In gewissem Sinn wandelt der Vorwiderstand die Spannung in den gewünschten Strom um.

Felix

Folks!
Irgendwie raff' ist das nimma. Es gibt da 3 Themen: LED Vorwiderstand, Masse und Kehrschleife. Die kommen ständig wider hier. Ist es wirklich so schwer die SUFU zu benutzen? Müssen wir Ismael bitten die drei Themen per Filter auszuschließen damit das Forum nicht zugemüllt wird

Es gibt dann doch einen Wissenden, diesmal msfrog der ziemlich rasch und freundlich das Thema korrekt beantwortet. Dann kommen die immer gleichen paar Leut' und meinen die Antwort zur Verwirrung des Fragestellers "zerpflücken" zu müssen auch wenns manchmal etwas verschlüsselt ist wie hier in Posting 9. Dermal auch inhaltlich Unfug aber das ist auch immer die selbe Personengruppe. Das Wichtigmachen mit dem Ohmschen Gesetzt hilft dem Fragesteller auch nicht weiter. In dem Fall hat er ohnehin schon gezeigt daß er das kennt.

Zu den LEDs: derzeit gibt es bei den kleinen LEDs 0201 bis PLCC Typen die bei gleicher Lichtmenge benötigte Ströme von 100µA bis 10mA. Keiner hier weiß aber welche Werte die LED hat. Zusätzlich gibts "Hausnummern" weil Maximalstrom, Pulsstrom, idealer/optimaler Strom, Minimalstrom oder was es sonst noch gibt nach Lust und Laune durcheinander gebracht wird. Was ist so schwer wie von msfrog geraten einfach mit einem 1-10K Vorwiderstand einmal zu probieren und die gewünschte Helligkeit experimentell zu ermitteln?

Ich kaufe LEDs in großen Mengen knapp 100000 Stück pro Jahr. Selbst bei diesen Mengen bekomme ich aus Fernost keine genauen Daten über die LEDs. Also vergesst bitte die blöde Vorwiderstandsrechnerei es ist grober Unfug weil Ihr die Werte nicht kennt. Zumal bei den billigen LEDs die Streuung etwa Faktor 10 sein kann innerhalb einer Charge! Gute LEDs von Osram oder Agilent kauft hier ohnehin keiner.

Das Schwierige für nicht Elektroniker ist natürlich die Tatsache, daß man die Helligkeit über den Strom steuert. Die korrekte Vorschaltung ist eine Stromquelle, da gibts einen Linkt in dem Thread. Der Widerstand ist eine "Krücke" aber für unsere Verwendung meist ausreichend, insbesondere für die Digitalos die wenig Spannungsschwankung am Gleis haben. Die Spannung an der LED wird durch die LED eingestellt. Solange man die nicht überlastet ist das fix.
-AH-

Hi Felix,

dass die Helligkeit mit dem Strom gesteuert wird, habe ich mal zur Kenntnis genommen (wirklich verstanden noch nicht, aber das soll mal egal sein).

Mich interessiert jetzt vor allem, was dieses Modul tut. Nehmen wir an, ich schließe am Input eine Stromquelle (Netzteil) an, das 24V und einem maximalen Strom von 1A liefert. Dann kommt am Ausgang etwas raus, das 2 mA maximal hat. Soweit so klar. Aber welche Spannung liegt am Ausgang an? 3.6 V? oder 24V? Oder ist das abhängig davon, wie viele LEDs anliegen?

Und daran angeschlossen eben die nächste Frage: Laut Beschreibung soll man bis zu 11 LEDs am Ausgang anschließen können. Wenn jetzt jede der 11 LEDs 2 mA braucht, um Licht abzugeben, dann wären doch 2 mA am Ausgang viel zu wenig? Denn da bekommt ja jede LED nicht mal 0,2 mA ab, was zum Leuchten doch wohl zu wenig ist.

Wie gesagt, irgendwie verstehe ich die Beschreibung nicht. Oder soll ich mich mit meiner Frage gleich mal an den Händler wenden?

zu #0 gestellte Frage
einTrafo
der 5 V Gleichstrom abgibt,
die LEDs brauchen 3,6 V 20 mA. ( eine? )

klare Angaben! Wo liegt das Problem?
Wer sagt das das "moderne" (low current) LED's sind, die mit 2mA auskommen??
Hier steht "20mA"....

Übrigens, meine LED's (so um die 20mA, ca. ungefähr, in etwa) leuchten an ca. 12-14V ( DC und AC) mit einem 1k Widerstand seit Jahrzehnten. Immer noch, gleich hell.... und das mehrere Stunden pro Tag!!
Die Firma Klein-Modellbahn verbaute (1990) in ihren Modellen ( z.B. ÖBB 1080 / 1180 ) "alte" 20mA ( ca. ) LED's mit einem 680 Ohm Widerstand. Sie leuchten heute noch immer gleich gut.....
Weitere LED's leuchten auch mit 2,2k Ohm immer noch hell genug ( je nach Anwendung )
Für Low Current LED's mit 2mA eignen sich entsprechend Widerstände von 10 - 22 kOhm.

Beste Grüße
kkStB

Übrigens: an AC (15V) OHNE weitere Schutzmaßnahmen, wie Schutzdiode o.ä. NUR ein 1k Ohm Widerstand.

Und, zu jeder bekannten LED z.B. von Reichelt oder Conrad gibt es Datenblätter !
Diese könnte man eventuell zur Berechnung heranziehen ?? Da sie sowohl den Stromverbrauch als auch die Durchlassspannung exakt definieren.

# 33

Hallo Herby,

das wird dann wohl ein lastgeregelter Ausgang sein, der bis zu x LED's erlaubt.

Beste Grüße

Also ein Dings, das konstant 24V Spannung liefert bei einem Strom von max. 1A.
Das ist eine Konstant-SPANNUNGS-Quelle, auch Spannungsquelle genannt. Fast alle Netzteile arbeiten so.

Ein Dings das konstant 1A abgibt bei max.24V Spannung ist eine Konstant-STROM-Quelle, auch Stromquelle genannt. Einige Labornetzteile (für elektronische Labors) können so betrieben werden.

Der Sprachgebrauch des Volksmundes nennt üblicherweise alles "Stromquelle", aber das ist für unser heutiges Thema zu ungenau... und das ist mit ein Grund für die Verwirrung.

Nun schliesst du an dein Netzteil die 2mA Konstantstromquelle an.

Letzteres.

Im Detail geht das so: Über der LED fallen konstant 3,6V ab (was bauartbedingt ist).
Wir können die LED betreiben mit 20mA, 10mA, 5mA, 2mA oder was-weiss-ich.
Gemäss ohm'schem Gesetz R = U / I resultiert ein Ersatzwiderstand * für die LED
bei 2mA : 1800 Ohm
bei 5mA : 720 Ohm
bei 10mA : 360 Ohm
bei 20mA : 180 Ohm

Ändert die LED ihren Widerstand? - Nein, sie hat gar keinen Widerstand im traditionellen Sinn. Aber es resultiert je nach Strom ein anderer Ersatzwiderstand * .

*) "Ersatzwiderstand" ist eine fiktive Grösse, die gemäss ohm'schem Gesetz R = U / I resultiert, wenn die Spannung über einem Bauteil geteilt wird durch den Strom durch dieses Bauteil. Der Ersatzwiderstand resultiert also aus Spannung und Strom eines bestimmten Betriebspunktes eines bestimmten Bauteils. Der Ersatzwiderstand erlaubt es, auch weitere Rechenreglen für ohm'sche Widerstände auf das betrachtete Bauteil anzuwenden. Wichtig: Der Ersatzwiderstand gilt nur für den gerade betrachteten Betriebspunkt! Andere Berriebspunkte können andere Ersatzwiderstände besitzen, siehe oben.

So. Bei 2mA und 3,6V hat unsere LED einen Ersatzwiderstand von 1800 Ohm.

Damit bei 24V Spannung 2mA Strom resultiert, muss der Stromkreis einen Gesamtwiderstand von R = U / I = 12kOhm haben.

KSQ und LED sind in Serie geschaltet. Der Gesamtwiderstand ist also die Summe aus dem Ersatzwiderstand der LED und dem Ersatzwiderstand der KSQ. Der Ersatzwiderstand der KSQ beträgt folglich 10,2 kOhm - aber nur beim betrachteten Berriebspunkt.

Folglich beträgt der Spannungsabfall über der KSQ: U = R * I = 10,2kOhm * 2mA = 20,4V. Am Ausgang der KSQ liegt somit eine Spannung von 24V - 20,4V = 3,6V an.

q.e.d.

Wichtig zum Verständnis der KSQ ist nun: Die KSQ verändert ihren Ersatzwiderstand * so, dass im Gesamtstromkreis, an dem die KSQ beteiligt ist, der gewünschte Strom resultiert. Nicht mehr und nicht weniger.

@msfrog: Besser so?


Es kommt darauf an, ob die LED in Serie geschaltet sind oder parallel.

In Serie beträgt der Strom für die gleiche Helligkeit 2mA aber die Spannung beträgt 11 * 3,6V.

Parallel beträgt der Strom für die gleiche Helligkeit 11 * 2mA aber die Spannung bleibt 1 * 3,6V.

So. Und jetzt: Eine 2mA KSQ kann nicht 11 * 2mA bringen, sondern eben nur 1 * 2mA, das ist ja eben gerade gewollt. Also wird klar: Mit einer KSQ egal welcher Bauart können LED nur in Serieschaltung betrieben werden. (Das ist aus sicht der LED auch vernünftig, aber das ist wieder ein anderes Thema.)

11 * 3,6V macht 39,6V... Das gibt die 24V Spannungsquelle aber nicht her. Mehr als 6 dieser LED können an dieser KSQ nicht betrieben werden, denn 6 * 3,6V ergibt bereits 21,6V.
Hat der Hersteller der KSQ gelogen? Nein. Wenn man mit einer Feld- Wald- und Wiesen- LED mit ca. 1,9V Durchlassspannung rechnet, ergibt sich eine Spannung von 11 * 1,9V = 20,9V. Das passt zur 24V Spannungsquelle.

Wenn wir 6 von unseren 3,6V LED einsetzen, haben die einen Ersatzwiderstand * von 6 * 1,8kOhm = 10,8kOhm. Der Gesamtwiderstand des Stromkreises muss unverändert bei 12kOhm liegen für 24V / 2mA. Folglich regelt die KSQ ihren Ersatzwiderstand * nun für DIESEN Betriebspunkt auf 1,2kOhm. Über der KSQ fällt folglich eine Spannung von 2,4V ab, am Ausgang der KSQ liegen also 21,6V an... das ist 6 * 3,6V.

Kompliziert? JA Ich habe dieses Zeug an der höheren Fachschule gelernt.  Es ist kein Makel, wenn man nicht Elektroniker ist und Mühe hat, dieses Zeug zu verstehen.

Felix

Hallo Claudio,

es gibt da eine App für's Handy "Electrodroid", ( behandelt fast alle Themen der Elektronik ! Sehr empfehlenswert! )

Hab da mal deine Daten eingegeben und, siehe da, deine Berechnung stimmt absolut perfekt! Aus der E24 Reihe wird daher ein Widerstand von 68 Ohm angegeben.
Weitere Daten:
Verlustleistung :
Widerstand 28.824 mW
LED 74.118 mW

Gruß
kkStB

Dass es funktioniert, bedeutet ja nicht zwangsweise, dass es auch "richtig" ist. Beim PKW wird ja auch niemand dazu raten, Ölwechsel und Wartungsdienst wegzulassen. Obwohl das sehr lange "gut geht".

Felix

@36 Hallo Felix,
Danke für Deine Ausführungen, ob es verstanden wird im Zeitalter von Apps?
Jedenfalls sollte für jeden was dabei sein.
Gruß Rolf

man muss im Modellbau kein Wissenschaftler sein um eine LED ausreichend sicher anzuschließen, da genügt etwas gesunder Hausverstand auch.

Womit Frage und Lösung #0 mit Antwort #1 hinreichend bestätigt wird.

Beste Grüße

P.S. ich halte es nur nicht sinnvoll Laien mit hochwissenschaftlichen Ausführungen zu verwirren, wenn ihm ( dem Laien ) eine ganz einfache Erklärung besser hilft. Und in diesem Fall ist eben der eine Widerstand einfach genug. Es muss auch nicht immer 100% "richtig" sein, wenn der Wartungsintervall einige Zeit (!) überzogen wird, ist das auch nicht 100% "richtig", aber es schadet auch nicht ( nur die "Profis" verdienen eben ihr Geld damit...).
Aber, warum einfach, wenn's auch kompliziert geht.
Ich arbeite seit 40 Jahren auch im Bereich Modellbahnelektronik....

Hello!
Die Stromquelle ist ein "intelligenter" Widerstand. Mache bezeichnen das als "Analog-Rechner". Die Stromquelle beobachtet den Strom und versucht den zu halten.
Bei einer weißen LED werden etwa 3V an Ausgang sein, weil das die Spannung ist die die LED braucht. Bei 5 LEDs sind dann 15V, sofern die Versorgung höher als 15V ist. Die Helligkeit der LEDs bleibt aber gleich weil immer 2mA fließen. Auch bei Änderung der Versorgungsspannung bleibt die Helligkeit konstant solange die Versorgung höher ist als das was die Seitenschaltung der LEDs und die Stromquelle selbst brauchen. Das ist somit die ideale Beleuchtungslösung für Analogbahner. Da diese aber meist allem neuen, offensichtlich alles an Technik das junger als 50 Jahre ist, skeptisch gegenüber sind, betrifft es sie halt nicht, auch wenn's noch so schön wäre.

Würde man einen Widerstand benutzen, man sagt auch Stromquelle für Arme, ändert sich die Helligkeit wenn man die Zahl der LEDs ändert.
-AH-

@ Felix #36

Danke mal an dieser Stelle - ich versuche, Deine Worte noch zu verdauen. Jedenfalls kann ich jetzt schon sagen: Diese Expertise hat mich bislang noch am Meisten vorwärts gebracht. Jedenfalls haben sich schon die einen oder anderen Knoten in meinem Kopf gelöst. Wenn ich noch fragen haben sollte, dann melde ich mich wieder. Großes Kino von Dir!

Achja: Sorry für meine laienhafte Benennung. Natürlich meinte ich eine Spannungsquelle ...

Herby

völlig einverstanden.

Aber was machst du, wenn ein Anderer wissen will, wie es genau funktioniert?
Sagst du dann: "Das musst du gar nicht wissen"...?

Felix

Genau das ist es, Felix!

Klar kann ich jetzt einfach so einen Vorwiderstandsrechner nehmen und mir ausrechnen lassen, welchen Widerstand ich für meine LEDs nehmen soll. Aber da fängt es dann an, wenn man sich umschaut. Da erfährt man plötzlich, dass die LED auch schon bei 2 mA hell genug leuchtet, was dann natürlich einen deutlich hochohmigeren Widerstand notwendig macht als hätte ich den genommen, der mir der Vorwiderstandsrechner ausgewiesen hat. In den meist ziemlich dürftigen Datenblättern stehen in der Regel ja eh immer die selben Informationen: 20 mA und 3V. Oder aber es werden bereits Widerstände für den Betrieb zwischen 12 und 18V mitgeliefert, die dann aber auch meist für 20 mA ausgelegt sind.

Das WWW weiß zwar alles, aber es verbreitet auch viel Unsinn. Beispiel: In einem Modellbahnforum habe ich mal einen Thread verfolgt, wo jemand gefragt hat, ob statt den Wert des Vorwiderstands mit einem der zahllosen Rechner zu ermitteln nicht besser wäre, ein Poti vor die LED zu schalten und durch Drehen am Poti die gewünschte Helligkeit einzustellen und dann am Poti den Widerstandswert zu messen. Die Leute haben den fast gelyncht. Trotz dessen, dass ich nicht wirklich viel davon verstehe, hab ich mir immer gedacht, dass das doch egal sein müsste, weil ein Poti ja auch nichts anderes ist als ein Widerstand. Eben einer, dessen Widerstand variabel eingestellt werden kann. Klar - wenn der Poti zu weit aufgedreht wird, brennt wohl die LED durch. Eh klar. Aber bis dahin sollte die LED schon lange vorher hell genug leuchten.

Deswegen will ich auch verstehen, soweit es die Zusammenhänge betrifft.

Felix,
meine Meinung bezog sich auf den 1. Teil, die 1. Frage. Deine späteren Ausführungen bezgl. KSQ sind natürlich korrekt und wurden auch erfragt. Und vor allem ist es dann auch für die die es genauer wissen wollen ein hilfreiche Information. Darum ging es mir nicht.

Beste Grüße
kkStB

Hallo,

ich kenne den Thread zwar nicht, könnte mir aber folgendes vorstellen:
Ein Poti lässt sich meist in einer Endstellung fast auf Wert null Ohm runterregeln, was eine Überlastung oder den vorzeitigen Tod der LED bedeuten könnte. Als immer auch einen Widerstand mit dem Poti in Reihe schalten.

LG
Didi

#44

Hallo Herby,

es gibt nach wie vor 2 Kategorien von LED's  ( Sonderbauformen mal ausgenommen ):
( ich wähle bewusst die Form ungefähr!! weil der funktionale Spielraum eben sehr groß ist )
Standard mit ca. 20 mA
Low current mit 2 mA

ein Unterschied ist, bei manchen LED'S, noch die Durchlassspannung, sie muss berücksichtigt werden.

Standard lassen sich immer mit 1k Ohm an 12 - 16 V betreiben - sind sie ( für den einen Zweck ) zu hell, kann man natürlich den Wert erhöhen. Die LED'S leuchten auch bei 5k noch hell genug - JE NACH Zweck! Bei Tageslicht wird es da schon mal etwas finster...
Korrekt berechnet käme irgendetwas von ca. 500 Ohm heraus. Das passt aber immer alles noch zu den vom Hersteller genannten Kriterien! Die LED brennt deswegen nicht durch, allenfalls erfüllt sie so die vom Hersteller garantierte Lebensdauer. Der Vorwiderstand kann also durchaus von 500Ohm bis 5K reichen. Aber, deswegen geht die LED nicht kaputt!

Unerfahrene haben mit dieser Situation natürlich ihre Probleme und müssen sich auf die professionelle Industrie verlassen, die in erster Linie natürlich IHR Produkt als das beste ( und teuerste ) verkaufen "muss".

Wie Felix das schon bestens erklärt hat, benötigen Low Current LED's infolge der Stromaufnahme von 2mA höhere Widerstände - logisch um den Faktor 10
Statt 500 Ohm bis 5k geht es dann bei 5k los

Der zunächst scheinbar niedrige Widerstand von z.B. 680 Ohm für eine 20mA Lok-LED garantiert, dass die LED schon bei niedriger Anfahrspannung ( 4V ) hell genug leuchtet und auch bei Volllast ( 12V ) nicht durchbrennt. Die Hellikeitsschwankungen sind dabei recht gering. Mit einer KSQ sind sie eben nur etwas geringer.
Ok, wie -AH- schon erwähnte, das gilt für Analog. Bei Digital liegt eine feste Spannung am Gleis bzw. wird der LED-Strom über den Decoder bestimmt. Die Grundbemessung ändert sich deswegen aber auch nicht.

Ob man nun eine LED mit einer Konstantstromquelle oder einem einfachen ( arme Leute- ) Widerstand betreibt, das muss jeder für sich selbst entscheiden.

Gruß kkStB

wie einfach dass sein kann, zeigen die neuerdings überall erhältlichen LED-Lichterketten mit 10, 20, 50, 100 LED's die alle mit 3 Volt ( 2x 1,5 Batterie ) betrieben werden.

@ Arnold_Huebsch #32

Zum Hinweis auf die Suchfunktion: Normalerweise ignoriere ich solche Passagen ja, weil jedes Wort genau nix bringt. Diesmal mache ich aber eine Ausnahme und möchte zur Verteidigung all jener, die den Eindruck hinterlassen, die Suchfunktion nicht zu bemühen, Stellung beziehen, auch weil ich mich selbst angsprochen fühle.

Das Problem ist nicht die Suchfunktion - das Problem ist (bei mir jedenfalls) die Qualität der Expertisen, die man findet. Ich sehe Parallelen zu meiner Schulzeit, wo es Lehrer gab, die in einer geradezu genialen Art in der Lage waren, den zu lehrenden Stoff optimal den Schülern nahe zu bringen, ohne sie übermäßig zu überfordern - und dann gab es die so genannten Fach-####en, denen man bei jedem Wort ansah, dass sie übervoll sind mit Wissen, aber kein Talent hatten, dieses Wissen anderen Menschen zu vermitteln. Das ist nicht negativ gemeint und es soll auch keine Beschwerde an sich sein und ich möchte damit auch niemanden angreifen, weder persönlich noch allgemein - aber viele Wortmeldungen von Euch Spezialisten überfordern nun mal einen totalen Laien wie mich.

Dein Beispiel, um es konkret zu machen: Du schlägst vor, man solle einfach einen 10k Widerstand nehmen und damit prüfen, ob die Helligkeit der LED passt. Wenn nicht, erhöht oder senkt den Widerstandswert und prüft erneut. so lange, bis es passt. Würde ich so machen, würde ich mich fremdgesteuert vorkommen. Ich möchte verstehen, was ich tue. Frage ich an der Stelle nach, bekomme ich kiloweise Fachbegriffe um die Ohren geschmissen, teilweise sogar Wörter, die ich noch nie gehört/gelesen habe. Und das ist unbefriedigend.

Und wenn ich dann 'meine' Frage stelle, hoffe ich inständig, dass man mit mir gnädiger sein würde als mit den vielen Anderen, die hier bisher gefragt haben.

@ kkStB #47

Danke für Deinen Beitrag. Ein Baustein mehr zum Verständnis.

@ All

Naive Frage: gibt es Gründe, warum man einer LED nicht auch gleich einen brauchbaren Vorwiderstand spendiert?

Hallo Herby,


Es gibt durchaus LEDs mit integriertem Vorwiderstand, die sind halt dann auch nur für einen bestimmten Spannungsbereich verwendbar.
Manchmal findet man auch welche mit einer integrierten Stromquelle, da ist der Spannungsbereich, in dem eine solche LED verwendbar ist, meistens etwas größer als mit dem einfachen Widerstand.

Aber im Allgemeinen sind solche LED-Elemente dann auf maximale Helligkeit ausgelegt. Und wenn man an der Helligkeit was ändern will, bleibt im einfachen Weg meistens nur die "normale LED" und ein Widerstand.

Viele Grüße
Michael

Geschmäcker bzgl. der Helligkeit sind verschieden.

Betrachte das doch einfach mal so:
bei Glühlampem wird die Helligkeit mit der Spannung (Dimmer etc.) geregelt, die maximale Helligkeit ist kurz vor Durchbrennen des Glühfadens erreicht. Vergleichswert für die Helligkeit ist die Wattangabe (für eine Nennspannung).

Bei LEDs wird die Helligkeit durch den durch die LED fließenden Strom bestimmt wird. Vergleichswert für die Helligkeit ist die mcd-Angabe (Datenblatt) für einen Nennstrom (meist 20mA).

So, der Rest ist ja nun schon zehnmal durchgekaut worden.

Grüße Michael Peters

..ist im Grunde ungenau. Die Glühlampe leuchtet, wie der Name schon sagt, weil der Glühwendel glüht. Glühen tut er, weil er erwärmt wird, weil er von einem Strom durchflossen wird, der so hoch ist, dass die genannte Erwärmung auftritt.

Also werden auch Glühlampen über den Strom gesteuert.

Der Punkt ist nun: Glühlampen sind "gewöhnliche stromdurchflossene Leiter" und haben somit bauartbedingt einen ohmschen Widerstand. Dieser ist in der Lage, die anliegende Spannung in einen definierten Strom umzuwandeln, gemäss dem ohmschen Gesetz.

Das ist der Unterschied zur LED: Die kann das nicht. Bei der LED ist der Strom nicht an die Spannung gekoppelt. Darum brauchen wir einen Vorwiderstand, der diese Koppelung für uns herstellt.


Das war zu Glühlampenzeiten so. Das war aber schon früher ungenau. Mittlerweile (seit den Energiesparlampen) hat sich die Angabe der Helligkeit in Lumen durchgesetzt.

Die Effizienz des Leuchtmittels ergibt sich folglich aus der Angabe von "Lumen pro Watt".

Felix

Hallo Felix,

wenn Du schon so genau sein willst, mußt Du auch noch die Funktion für die Temperaturabhängigkeit des Glühdrahtes angeben.
Ich weiß nicht, ob Du für ene 100Watt Glühlampe den L/W- wert kennst oder den mcd-Wert für eine MS2,8 Glühlampe.
Feld- Wald und Wiesenangabe ist immer noch die Wattzahl, selbst bei LED-Lampen werden immer noch die Helligkeitsvergleichswerte auf die Wattzahl von Glühlampen angegeben.
Nicht alle SI-Einheiten sind allgemein gebräuchlich.

Grüße Michael Peters

na ja, bei den modernen LED Lampen stehen die Watt auch nur noch in Klammer und sagen über den Lichtwert nichts mehr aus (nur noch, dass sie eben mit 2-5 Watt extrem wenig Strom verbrauchen). Statt dessen darf man mit Lumen, Lux und warmweiß bzw. kaltweiß in Kelvin herumrätseln, wenn nicht gerade (selten genug) so ein ca. Vergleichswert angegeben ist.

Bei der guten alten Glühlampe hat noch der Widerstand geglüht

Gruß kkStB

Nee, muss ich nicht :-P

Die Glühlampe glüht immer beim gleichen Betriebspunkt. Da spielt die Kurve der Temperaturabhäbgigkeit keine Rolle. (Betrieb mit Dimmer wäre was anderes, aber das würde in einem Faden über Vorwiderstände zu weit führen)

Felix

Hallo

Ich bin eigentlich nur ein dummer Ingenieur, aber dennoch finde ich diese ganze Diskussion entsetzlich und für Neulinge auf diesem Gebiet abstoßend und hinderlich.

Habt ihr euch mal gefragt, wie die ganze Diskussion auf Leute wirkt, die auf diesem Gebiet eh unsicher sind?
Die werden wahrscheinlich den Kopf in den Sand stecken und dazu gar nichts mehr fragen. Ich frage mich jetzt schon, wohin die Diskussion führt, wenn jemand nach bipolaren Transistoren fragt. Linus hat leider doch recht gehabt.
Und da jammern alle über Nachwuchsproblemen.

Gruß ein nachdenklicher noch User hier

@48 - S.Bahn



Ok, ich verstehe deinen Einwand,

Aber woher soll der der auch ein Frage Antwortet wissen wie hoch das Wissen / der Wissensstand desjenigen ist, der gefragt hat?
Leider ist es nun mal so das es für diverse Themen auch immer eine Vielzahl von Fachbegriffen gibt, und je ausführlicher man eine Frage beantworten möchte desto größer ist auch die Wahrscheinlichkeit das eben auch Fachbegriffe verwendet werden, wobei die Begriffe für den Antwortenden schon eher normal sind als eben Unverständliche Fachbegriffe als die der fragende dies vielleicht versteht.
Der Satz ist gut, oder ?  

Um etwas zu verstehen - und das ist ein sehr guter Ansatz - muß man sich mit der Materie auseinandersetzten und dann gibt es eben Fachbegriffe, das ist eben so.



Wieso kämst du dir dabei fremdgesteuert vor?
Du startest eine Testreihe, nicht mehr und nicht weniger.
Im Vorfeld bestimmst du den mimalen Wiederstand das die LED nicht kaputt geht, da ist der kleinste Wert den du nehme darfst.
Danach zu einfach testen einen Wiederstand der 1/10 des Nennstroms zuläßt, der ist genau 10 x so hoch wie der mit dem Mindestwert.
Danach kannst du noch frei gewählte Zwischenwert nehmen und immer schauen welche Helligkeit die am besten gefällt.
Das ist ein Testreihe die du für dich durchführst, da ist nichts fremdgesteuert.



Das mit dem Poti ist nicht wirklich falsch, und  auch egal ob es ein linear oder logarithmisch reagierender ist.
Wichtig ist nur da du einen nimmst der in etwa den Maximalwert hat den du für 1mA benötigst (mit weniger Strom werden die LEDs wohl kaum betrieben) und nicht noch höher ist. weiterhin benötigst du eine Wiederstand in Reihe dazu der so groß ist das der Strom nicht über den Nennstrom kommt wenn der Poti au 0 Ohm steht.
Helligkeit am Poti einestellen bis du zu frieden bist, Spannungsfrei schalten und Wiederstand messen.
Fertig

Gruß Detlef

@ BR65 #56

Danke für Deine Ausführungen - ich tue mir jetzt schwer, das Passende darauf zu reflektieren. Ich versuche es dennoch.

Was mich betrifft, liebe ich Beispiele und Metaphern. Daher gleich mal ein Schwenker zur Computerei. Nehmen wir an, ich tippe mit einem Textverarbeitungsprogramm einen Brief und möchte diesen für einen späteren Aufruf (oder zwecks Archivierung) speichern. Da gibt es jetzt mehrere Ansätze:

1. Ich verstehe von Computer gar nix und lasse mir erklären, welche Befehlsfolge ich ausführen muss, damit der Brief gespeichert wird. Über die Verzeichnisstrukturierung auf dem Computer mache ich mir keine Gedanken, weil das Programm standardmäßig aus dem Verzeichnis liest, in welches es standardmäßig schreibt.

2. Ich lerne programmieren, um exakt nachvollziehen zu können, was das Programm im Detail tut, bis mein Brief auf einem bestimmten Datenträger landet. Ich lerne also, mit welchen Befehlen Daten auf einen Datenträger geschrieben werden, wie ich aus meinem Brief einen Daten-Stream erzeuge, wie ich den Speicherort bekannt gebe und wie ich überprüfe, ob das Schreiben auch funktioniert hat und Dergleichen mehr.

3. Ich begnüge mich damit, ein Minimalverständnis über den Computer aufzubringen, das mir hilft, selbst zu bestimmen, wohin die Datei gespeichert werden soll, sodass ich sie später auch wieder finde, ohne einen "Defaultwert" des Speicherorts zu akzeptieren. Dazu brauche ich aber das Wissen, wie Daten auf einem Computer prinzipiell organisiert werden.

Umgesetzt auf das Vorwiderstandsproblem kann man jetzt sagen:

Der Punkt 1 wäre das, was Arnold Hübsch ausgeführt hat: Man nimmt einfach einen 10k Widerstand und gut ist. Und wenn die Helligkeit nicht passt, variiert man die Kapazität vom Widerstand.

Der Punkt 2 wäre das, was Du jetzt schreibst: Ohne Fachbegriffen geht es nicht und man muss sich einfach mit der Programmierung auseinander setzen, wenn man alles verstehen möchte.

Was fehlt, ist der Punkt 3. Ich finde nirgendwo eine Anleitung oder eine Erklärung, die diesem Muster entspricht. Ich muss ja nicht wissen, mit welchen Befehlen in C++ man eine Output-Datei öffnet und welche Informationen man dem System mitgeben muss, damit er so eine Datei auch korrekt anlegt und ich muss auch nicht wissen, mit welchen Befehlen man die im Hauptspeicher abgelegten Daten in einen Stream umwandelt und wie man diese dann in die soeben angelegte und geöffnete Datei reinschreibt und ich muss auch nicht wissen, wie man die Datei wieder abschließt - ich muss auch nicht wissen, mit welchen Befehlen man weitere Daten an eine bestehenden Datei anhängt usw. Was ich für meine Zwecke tatsächlich wissen muss, ist eine grundsätzliche Vorstellung darüber, wie die Dateien auf dem Datenträger organisiert sind. Ich muss also nicht wissen, mit welchen Befehlen man das Root-Verzeichnis eines Datenträgers ausliest, aber ich muss wissen, dass auf jedem Datenträger ein Root-Verzeichnis existiert. Und ich muss auch nicht wissen, wie man die Verzeichnisstruktur in C++ ausliest, aber ich muss wissen, wie die Verzeichnisse grundsätzlich organisiert sind.

Ich hoffe, Du vestehst, worauf ich hinaus möchte. Hier ist schlichtweg eine Lücke. Es gibt entweder das Eine, oder das Andere. Entweder ich denke gar nicht nach und mach, was man mir sagt (nimm einen 10k Widerstand und gut ist) - oder ich muss erstmal einen mehrmonatigen Lehrgang zum Thema Elektronik besuchen (setzt Dich mit der Materie auseinander). Ersteres empfinde ich als fremdgesteuert, Letzteres ist mir dann doch zu mühsam.

Und ich denke, dass es nicht nur mir so geht. Zumindest könnte man diese Schlüsse ziehen, da ja - wie Arnold Hübsch das so schön formuliert hat - ja überall immer und immer wieder die selben Fragen zum Thema kommen. Daran sieht man ja, dass die Leute mit der Kurzanleitung (nimm einen 10k Widerstand und gut ist) nicht zufrieden sind und die Langversion (arbeite Dich halt in die Materie ein) zu mühsam finden. Nur: so lange von den Wissenden keiner bereit ist, das wirklich anschaulich genug zu erklären, sodass man die Sachlage auch versteht, so lange wird sich an dieser Situation nicht viel ändern. Fürchte ich.

Und vorsorglich wiederhole ich: Das soll bitte, bitte keine generelle Kritik sein. Seht das einfach als Hilfeschrei an von Jemanden, der einerseits nicht dumm sterben möchte, aber andererseits auch nicht das notwendige Rüstzeug dabei hat, um sich so tief in die Materie einzuarbeiten.

Herby

PS: In der Wissenschaft gibt es oft genug sehr gute Wissenschaftspublizisten. Das sind gut bis sehr gut ausgebildete Wissenschaftler, die zudem die Begabung haben, komplizierte Zusammenhänge anhand von Beispielen und Metaphern einer breiten Bevölkerung näher zu bringen. Kaum jemand von uns hätte eine Vorstellung darüber, was ein Atom ist. Erst durch das an sich laienhafte Modell mit den kleinen Kügelchen hat auch der einfache Mann auf der Straße eine gewisse Vorstellung vom Aufbau eines Atoms. Auch wenns grundsätzlich total falsch ist. So jemanden bräuchte es auch hier.

Hallo Herby,

eigentlich nicht. Im Prinzip funktioniert es genau so wie von Claudio im Eröffnungsposting geschrieben.
Der einzige "Fehler" den er gemacht hatte war, dass die LED nicht 20 mA "braucht", sondern nur nicht mit einer größeren Stromstärke betrieben werden darf. Wieviel dieser Wert nun stattdessen betragen soll hängt vom Einsatzzweck ab - wie hier schon jemand schrieb sind Helligkeiten und Geschmäcker verschieden...

LG
Didi

Herby,
Ich muss hier -AH- ein wenig in Schutz nehmen. Entwicklung von elektronischen Schaltungen funktioniert fast immer so, dass man mal einen Widerstandswert berechnet (siehe Eingangspost) und dann mit diesem Widerstand beginnt und diesen Widerstand dann anpasst, bis sich die Schaltung zufriedenstellend verhält. Dieses "Trial-and-Error" Prinzip machen auch die Profis so.

Wenn du dir beim Trial-and-Error bewusst bist, dass du dich jetzt gezielt an den passenden Widerstand herantastest, dann sind wir eigentlich bei deinem Punkt 3, finde ich.

Bei Vorwiderständen für LED habe ich für mich meine "persönliche Hausnummer" gefunden, das ist der Zielwert von 5mA. Dann muss ich nicht mehr probieren, sondern ich weiss, dass das hinreichend gut passt.

Felix

Hallo Herby!

Manchmal hilft hier die "Wasser-Installations-Analogie":
Da wird das elektrische System mit einer Installation aus Rohren verschiedenen Durchmessers und diversen anderen Elementen beschrieben, die von Wasser durchflossen werden können.
Die elekrische Spannung wird dabei in Analogie zur "Fallhöhe" (und damit der Fließgeschwindigkeit) des Wassers im Rohr gesehen, der elektrische Strom mit der Wassermenge, die durch ein Rohr fließen kann.
In dieser Analogie gibt es dann auch Ventile (=Dioden), die das Wasser nur in eine Richtung durchlassen, Absperrhähne (=Schalter oder Taster), die das Wasser komplett abdrehen oder fließen lassen können, weiter durch das Wasser angetriebene Turbinen (=Motore), Engstellen (=Widerstände), die den Wasserdurchfluß begrenzen etc.
Ein Poti ist in dieser Analogie dann ein Rohr, bei dem der Querschnitt variabel verändert werden kann und so die Wassermenge verändert wird (ungefähr wie beim Absperrventil )

In diesem Sinn ist die LED ein Ventil aus durchsichtigem Kunststoff, das zwar wie ein normales Ventil funktioniert (also in eine Richtung sperrt), aber bei zu hohem Druck kaputtgeht. Ausserdem kann man ein kleines Rädchen durch den Kunststoff beim Drehen beobachten (= die LED leuchtet );durch das drehende Rädchen wird die Fließgeschwindigkeit des Wassers verringert (= die Durchflußspannung der LED, z.B. rot bei 1,7V)
Der zerstörerische Druck kann durch verschiedene Faktoren entstehen:
- die Wassermenge ist zu groß (= zu hohe Stromstärke = "zu viele Ampere")
- das Wasser fließt zu schnell (= zu hohe Spannung = "zu viele Volt")
Je nach Fließrichtung des Wassers (=Polung im elektrischen Kreis) kann das Ventil (=die Diode) höhere oder niedrigere Werte vertragen; das steht im Datenblatt.

In der Durchlassrichtung, bei der man die Klappe im Ventil geöffnet sieht und das Rädchen sich dreht (=in der dann eine LED leuchtet), kann nur eine bestimmte Wassermenge (=Stromstärke) zu einem Zeitpunkt durchfließen, ohne dass die Ventilmechanik beschädigt wird (=die LED geht kaputt). Durch eine Rohrverengung aus Stahl (=Widerstand) wird nun die Wassermenge auf einen für das Ventil verträglichen Wert reduziert. Ob das vor oder nach dem Ventil gemacht wird, ist egal.
Ähnlich ist es mit der Durchflussgeschwindigkeit des Wassers (=Spannung), ist die Geschwindigkeit zu hoch, mag das das Ventil auch nicht, das Rädchen dreht sich zu schnell und zerstört sich so selbst (=die LED geht kaputt).
Durch die Reduzierung der Fließgeschwindigkeit mit einem besonderen Gerät (= Spannungsregler) kann man für eine gemäßigte/verträgliche Drehgeschwindigkeit sorgen.

Und jetzt kommt das Wichtige:
Nur durch das Zusammenspiel von Fließgeschwindigkeit (= Spannung = Volt) und Wassermenge (= Stromstärke = Ampere) kann man das Ventil zum Öffnen bewegen und das Rädchen zum Drehen bringen...
Denn wenn die Fließgeschwindigkeit nicht aussreicht, dass sich das Rädchen nicht mehr dreht, kann zwar etwas Wasser noch durchfließen, bringt aber nichts (= LED leuchtet nicht).
Andersrum, wenn die Fließgeschwindigkeit ausreichen würde, das Rädchen zum Drehen zu bringen, die Wassermenge die Ventilklappe aber nicht öffnen kann, bringt das auch nichts (= LED leuchtet nicht).

Wenn jetzt mehrere solche Ventile hintereinander im Rohr eingebaut sind, muss die Fließgeschwindigkeit so hoch sein, dass sie trotz Verringerung je Ventil immer noch für alle Rädchen reicht. Die Wassermenge ändert sich aber nicht, wenn sie durch diese Ventil-Reihe durchfließt. Sie darf nur den Wert nicht übersteigen, der die Ventilmechanik zerstört und sollte deshalb durch eine Verengung  (= Widerstand) begrenzt werden (= Serienschaltung von LEDs mit einem gemeinsamen Widerstand)

Werden mehrere Ventile nebeneinander in ein Rohr eingebaut, muss durch _jedes_ Rohr eine entsprechende Wassermenge fließen, um das Rädchen zum Drehen zu bringen, aber in _jedem_ Rohr muss auch eine Verengung (= Widerstand) drin sein, um die Wassermenge auf einen verträglichen Wert zu bringen; die Fließgeschwindigkeit darf dabei nicht zu hoch für ein einzelnes Rädchen sein (= Parallelschaltung von LEDs mit jeweils eigenem Widerstand).

Wie das in der Sperr-Richtung des Ventils (= der Diode oder LED) aussieht, kann man sich mit dieser Analogie bestimmt leicht selbst vorstellen

Ich hoffe, das hilft weiter zum Verständnis...

Viele Grüße
Michael

PS für die Elektronik-Profis: Ich weiss, dass da einige "Lücken" usw. in der Analogie drin sind, aber für das Verständnis kann sowas trotz dieser Lücken ganz gut helfen.