Hallo nochmal.

Link zum Thema LEDs: http://www.e-online.de/sites/bau/0201111.htm

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Für Freaks: Warum man eine LED mit 3V nicht an 2x1,5V=3V direkt ohne Vorwiderstand anschließen kann:

STROM !!!! siehe oben

-) Toleranz der LED-Spannung -> Überhöhter Strom
-) Temperaturänderung -> Stromanstieg, da die LED-Spannung temperaturabhängig ist
-) Bei Betrieb mit gleichgerichteter Netzspannung -> Konstanz der Versorgungsspg.

Sonstiges:
-) im Sperrbereich halten LEDs nur 5..7V aus -> in Reihe eine "normale" Diode schalten
-) Verlustleistung beachten (eventuell höhere Umgebungstemp.)
-) LEDs mit schon integriertem Vorwiderstand nur bei kleinen Spg.en nd Strömen verwenden.
-) LOW-Current LEDs sind etwas empfindlicher als Standard LEDs

Anhang:
Kennliniengleichung:
If(T)=Io(T)*e^(Ube/Ut(T))

wobei:
If(T)=Diodenstrom
Io ca. 10nA für Si bei Normtemp. (bei Verdoppelung der Temp. -> 10facher Io !!)
Ube=Diodenspg. (bei 2xTemp.-> Ube wird um ca. 70...150mV kleiner !!)

Ut=m*(k*T)/e ....Temperaturspg. (Ut ca. 30-40mV @25°C)
m...Schottkyfaktor 1...2
k...Bolzmannkonstante 1,38*10^-23 J/K
T...Temperatur in Kelvin (!)
e...Elementarladung eines e- =1,602*10^-19 As

rd=Ut/If...differentieller Diodenwiderstand (ohne Bahnwid.)

Ptot=Ube*If(mittel)

Ube=Ut(T)*ln(If(T)/Io(T)

viel Glück mit der LED und dem Schalter.........

@franznovak:
Eine Steigerung der Effizienz erhälst du, wenn du die Schutzdiode nicht in Serie sondern antiparallel schaltest.

Weisse LED sollte man nur mit den speziellen Ansteuer IC wie z.B: LM27291/2, LTC3200, MAX1698, LT1618 betreiben. Dies sichert eine lange Lebensdauer bei grösstmöglicher Effizienz.
Vorsicht, wenn du die superhellen LED an den Limits betreibst solltest du nicht direkt hinenschauen. Die Lichtstärke kann ähnlich wie beim Laser zu irreparablen Augenschäden führen!!!!
Einen guten Artikel über LED gibt es im Elektor 12/2002.

Kleinerer Widerstand ..... grösserer Strom.
Nimmt man den niedrigeren Widerstandswert (lt. E-Reihe) kommt es bei diesem Beispiel zu einem Stromfluss von 12,85 mA.

Bei einer Widerstandsberechnung sollte man bei solchen Sachen immer den nächsthöheren Wert lt. E-Reihe verwenden, um auf der sicheren Seite zu sein. Dadurch wird der Strom zwar etwas weniger als 10mA betragen, aber dies sollte kein Problem darstellen, da die Leuchtkraft nicht so stark variiert bei kleinen Schwankungen.

Nochmals die notwendige Formel:

R=U/I

R ..... nötiger Vorwiderstand
U ..... Speisespannung der LED (Bsp. Batterie 12V)
I ..... Strom, den die LED aushält (normal 10 - 20mA, genaue Angeben
im Datenblatt).

Ich berechne die LEDs immer auf 10mA und hatte noch nie Probleme. Auch mit blauen LEDs nicht. Die habe ich im Auto haufenweise (obwohl Berechnung R auf 12V erfolgte und wie man weiss, im Auto hat man meist 13,8V).

Wünsche viel Spass beim Löten.

Wenn du LEDs brauchst ...... Mail genügt.

@ Franznovak

Also ich hab immer noch nicht gecheckt, warum man eine Led, die 3V Betriebsspannung braucht, nicht ohne Vorwiederstand an 2 Batterien (=3V) anschließen darf ? (Wenn man mal die Veränderung der Kennlinie durch die Temperaturerhöhung vernachlässigt)

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Io ca. 10nA für Si bei Normtemp. (bei Verdoppelung der Temp. -> 10facher Io !!)
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Sorry aber willst mir jetz einreden das sich eine Stromänderung von sage und schreibe 0.1mA auch nur irgednwie auf ein Led auswirkt die sowieso mit ca 18mA läuft ?

Ein jeder Vorwiderstand verursacht dadurch das er etwas warm wird mehr stromschwankungen.

@QuickNick
Unsere Beiträge haben sich schon weit von der Hilfe eines Anwenders zu komplexerem ergeben. - Ich wollte weiters Aufzeigen, dass es nicht immer ganz einfach ist Halbleiter zu dimensionieren und einigen Lesern etwas Interessantes über Dioden usw. zeigen.

Unter idealen Bedinungen:
-)extrem konstante Versorgungsspannungen (2 Batterien)
-)Keine Bauteiltoleranzen die wesentlichen Einfluss haben
-)vernachlässigbare Eigenerwärmung und Abweichung von der Normtemp.

gilt natürlich:
Uled=3V (@10..20mA) & Ub=3V Rv=0 Ohm (nicht umbedingt nötig !!!!)

@Gandalf

If(T) ist die Größe des Diodenstromes (mit Amperemeter nachmessbar)
Ube=Spannungsabfall an der Diode bei If(T) (messbar)

Rest: Rechenwerte/Materialkonstanten für Kennlinienbestimmung.

Io(T) entspricht dem Sperrstrom bei ca. -5V oder
in einfachlogaritmischer Darstellung (If(T)=f(Ube) enspricht Gerade) der Verlängerung der Kennline auf Ube=0V. -> für 23°C:
Io(T)=10nA für Si
Io(T)=10uA für Ge

Sorry zu "Io ca. 10nA für Si bei Normtemp. (bei Verdoppelung der Temp. -> 10facher Io !!)
Ube=Diodenspg. (bei 2xTemp.-> Ube wird um ca. 70...150mV kleiner !!)"

Es muss korrekt heißen:
Io(T) ca. 10na (Si) @23°C (bei Temperaturhöhung um 10K (10°C) -> doppelter Io(T) )
Ube=Diodenspg. (bei 10K Temp.erhöhung -> Ube wird um ca. 70...150mV kleiner !!)

Für Gleichstromdimensionierung gilt natürlich R=Ube/If ca.min.100 Ohm

Anmerkung:
rd=Ut/If ca.min.2 Ohm, rd wird zur Berechnung bei Wechselstrom benötigt (gilt auch für Transistoren aller Art) bzw. ist rd ein wichtiger Kennwert von Z-Dioden.
Bei einer Temp.drift von If bzw. Ube dürfte eine Kombination von beiden gelten.

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Wie gesagt Beitrag war nur Vertiefung für Freaks und Interessierte.
Danke für Korrekturanregungen.
Viel Glück unseren Bastlern bei Rv=(Ub-Ube)/If und auf nächstgrößeren Wid. aufrunden !

An unsere Bastler:

Mir ist noch ein interessanter Diodenkennwert eingefallen:

Ube=xy V (@23°C)

Temperaturkonstante: k=-2mV/°C ->

Ube(T)=Ube+(-2mV/°C * Temperaturänderung in °C)
Ube(T)=Ube+k*(delta)T

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-2mV, da ln 70...150mV ca. -2mV
gilt zur Abschätzung für alle Diodenarten (Gl.dioden, Z-Dioden, LEDs) !!
Bei höheren Strömen (ab ca.200mA) nicht mehr so genau, aber noch gut verwendbar.

Ps.: Gute Literatur für Bastler: Bauelemente-Elektronik 2 von Klaus Beuth @Vogel Fachbuch (ca.27€) [- bzw. Elektronik 1 = Einstiegsband]
Standardwerk für Bastler und Theoretiker: Halbleiterschaltungstechnik von Thieze und Schenk ca. 1400 S. + CDROM

franznovak

ja wie geasgt wir sind etwas vom thema abgekommen

Berechnungen sind in der Elektronik zwar gut un schoen und ich hab das ganze auch lang genug durchmachen duerfen aber wenn ich mir teilweise die fertigungstoleranzen von Halbleiterbauteilen anschaue dann frag ich mich teilweise ob man in die richtung ueberhaupt noch was berechnen sollte.

@fricki:
Da ist wohl irgendwo ein Rechenfehler drinn: 7V/680Ohm=10,294mA.
Ich behaupte, die knapp 300µA siehst du nicht, und auf die Lebensdauer haben die auch keinen Einfluss. Jetzt nimm die Widerstandstoleranzen, den Batterieinnenwiderstand, die LED Toleranzen,... und du wirst nie einen exakten Wert haben. Das geht nur mit aktiven Stromquellen.

@Mobiletester

Nö du, ist keiner drin. Habe eine Batterie mit 9V als Quelle angesehen und nicht wie du 7V.
Man kann natürlich das ganze über Integral/Differtialrechnung lösen, dann passt es super. :lol:

Bezüglich Innenwiderstand Spannungsquelle: ist vernachlässigbar klein (in Relation zu einer Stromquelle) bei der Dimensionierung nicht zu berücksichtigen !!!

Das ist schon klar, dass man nie einen exakten Wert haben wird, jedoch haben manche Led´s ein Imax von 10mA, deshalb meine Berechnung.
Ausserdem arbeite ich in der Halbleiterbranche und da muss ich mich teilweise auch mit den LED´s , usw. auseinandersetzen, deshalb habe ich das mit den R-Werten so berechnet.