§ 17

Vorwiderstand für Leuchtdioden

Welcher Widerstand sollte vor den LEDs sitzen, und wie viel Leistung sollte er haben?

Antwort: Eine Diode braucht einen Vorwiderstand, der den Strom begrenzt. Die Spannung über dem Widerstand ist die Versorgung minus die Summe der Diodenspannungen (Uf), und der Strom ist der Strom (If), den das Datenblatt angibt. Der Rechner findet den Widerstand und die Leistung, die der Widerstand halten kann. Uf und If müssen aus dem Datenblatt der genauen Diode kommen, die du montierst.

Formel

Spænding over modstanden = forsyningsspænding − antal lysdioder × Uf

R = spænding over modstanden ÷ strømmen (strømmen i ampere: mA ÷ 1000)

Effekt i modstanden P = spænding over modstanden × strømmen

Wähle den nächsten Standardwert ÜBER der berechneten (E12-Reihe: … 220, 270, 330, 390, 470 …), und einen Widerstand, der mindestens das Doppelte der Leistung aushält.

Symbole und Einheiten in der Formel
Symbol	Bedeutung	Einheit
us	Versorgungsspannung	V
uf	Spannung über eine LED (Uf aus Datenblatt)	V
antal_led	Anzahl LEDs in Reihe	stk
i_ma	Strom durch die Lichtemitter (If aus dem Datenblatt)	mA
=	Vorwiderstand	Ω
=	Leistung im Widerstand	W
=	Spannung über dem Widerstand	V

Gültigkeit und Quelle

Quelle: Ohmsches Gesetz + LED-Datenblatt (Uf und If)

Gilt nicht, wenn

Wird der Widerstand 0 oder negativ, ist die Versorgung zu niedrig für so viele LEDs in Reihe. Teile sie in mehrere Zweige mit jeweils eigenem Widerstand auf. Uf variiert von LED zu LED, daher verwende den typischen Wert aus dem Datenblatt.

Rechenbeispiel

Die eigenen Standardwerte des Rechners sind eingesetzt. Die Zahlen sind mit genau der Formel berechnet, die das Werkzeug verwendet.

Sat ind

Versorgungsspannung12 V
Spannung über eine LED (Uf aus Datenblatt)2 V
Anzahl LEDs in Reihe3 stk
Strom durch die Lichtemitter (If aus dem Datenblatt)20 mA

Geber

Vorwiderstand300 Ω
Leistung im Widerstand0,120 W
Spannung über dem Widerstand6,00 V

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Sådan bruger du den

Når du monterer eller reparerer et print med lysdioder, fx en indikatorlampe på et styrepanel eller en lysstribe, skal hver gren have en formodstand. Er den for lille, brænder lysdioden over. Er den for stor, lyser den svagt.

Schritt für Schritt

Find forsyningsspændingen, fx 5 V, 12 V eller 24 V.
Slå lysdiodens spænding Uf og strøm If op i databladet.
Tæl hvor mange lysdioder der sidder i serie i grenen.
Indtast tallene og vælg den nærmeste standardmodstand over det beregnede tal.
Vælg en modstand, der tåler mindst det dobbelte af den beregnede effekt.

Typische Fehler

At glemme at lægge spændingen for alle lysdioder i serie sammen.
At regne med strømmen i mA uden at dele med 1.000. Så bliver modstanden 1.000 gange for lille.
At runde ned til en mindre standardværdi. Så bliver strømmen højere end databladets, og lysdioden ældes hurtigt.
At vælge en modstand med for lille effekt. Den bliver varm og kan brænde af.

Beispiele aus dem Alltag

Tre røde lysdioder på 12 V

Et signalpanel på en maskine skal have tre røde lysdioder i serie på 12 V. Databladet siger Uf = 2,0 V og If = 20 mA.

Versorgungsspannung: 12 V
Spannung über eine LED (Uf aus Datenblatt): 2 V
Anzahl LEDs in Reihe: 3 Stk
Strom durch die Lichtemitter (If aus dem Datenblatt): 20 mA

Es bedeutet: Formodstanden skal være 300 Ω, og der ligger 6 V over den. Den afsætter 0,12 W, så vælg 330 Ω, og en almindelig 0,25 W-modstand er nok.

Hvid lysdiode på 24 V styrestrøm

En hvid indikator-lysdiode skal sidde på 24 V styrestrøm i et elskab. Databladet siger Uf = 3,2 V og If = 15 mA.

Versorgungsspannung: 24 V
Spannung über eine LED (Uf aus Datenblatt): 3,2 V
Anzahl LEDs in Reihe: 1 Stk
Strom durch die Lichtemitter (If aus dem Datenblatt): 15 mA

Es bedeutet: Modstanden bliver 1.387 Ω, og den skal afsætte 0,312 W. Vælg 1,5 kΩ. En 0,25 W-modstand er for lille, og med dobbelt margen skal du op på 1 W.

Faustregel

Ved 20 mA er modstanden 50 Ω for hver volt, der skal brændes af. 6 V til overs giver 300 Ω.

So überprüfst du die Antwort

Spænding over modstanden + antal lysdioder × Uf skal give forsyningsspændingen. Og modstand × strøm (i A) skal give spændingen over modstanden.