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Topic: Warum jeweils ein Widerstand vor jede LED? (Read 10015 times) previous topic - next topic

__NitramX__

Oct 13, 2010, 11:12 pm Last Edit: Oct 13, 2010, 11:13 pm by __NitramX__ Reason: 1
Hallo!

Ich habe das Buch "Arduino - Physical Computing für Baslter, Designer & Geeks" und bin beim ersten LED "Workshop" angekommen. Auf Seite 89 gibt es eine Abblidung, die 2 an das Arduino angeschlossene LEDs zeigt. LED1 ist mit der Anode an PIN13 angeschlossen, LED2 an PIN12. Beide LEDs haben einen eigenen Widerstand, die beide im GND stecken.

Warum braucht es in dieser Schaltung 2 Widerstande?
Was ändert sind denn, wenn man nur einen Widerstand dafür benutzen würde?
Vermutlich schockierend.. aber ich frage trotzdem: Ist das eine Parallelschaltung?

saw0

Jeder Pin ist ja ein anderer. Aus jedem kommen getrennt 5V, also musst du mehrere Widerstände benutzen.

Eine P-schaltung wäre es wenn es zwei leds parallel zb an PIN13 mit Vorwiderstand wären.

__NitramX__

Ich habe es auch so gemacht aber ich verstehe nicht warum  :-/
Wo ist denn der Unterschied zur P-Schaltung, obwohl dort auch jede LED ihren eigenen Vorwiderstand haben muss?

uwefed

#3
Oct 14, 2010, 12:34 am Last Edit: Oct 14, 2010, 12:46 am by uwefed Reason: 1
Hallo MaB

Der Widerstand begrenzt den Strom durch die LED. Jeder Ausgang ist unabhängig von den anderen.
Stell Dir einen Ausgang als Batterie vor die einmal 0V hat einmal 5V.
Wenn der Ausgang 5V schaltet dann fließt ein Strom vom Ausgang über die LED und den Widerstand zu Masse. Das ist unabhängig vom Ausgang nebenan.
Ich hab zwar das Buch nicht, kann Dir aber sagen, daß es keine Paralellschaltung ist. Von Paralellschaltung redet man wenn etwas paralell geschaltet ist und am gleichen Ausgang oder Spannungsquelle angeschlöossen ist.

Beispiel: Angenommen wenn Du und Dein Bruder eine Brille braucht damit Ihr gut seht, dann siehst Du schlech, wenn Du keine Brille hast, unabhängig ob Dein Buder eine Brille auf hat oder nicht. Ihr braucht beide Eure Brille um gut zu sehen.

Beim Arduino sind die Ströme nicht ganz unabhängig, sondern der amximale Strom ist begrenzt, ansonsten geht der Controller kaput.
Jeder Ausgang kann maximal 40 mA liefern und alle Ausgänge zusammen dürfen maximal 200mA geben ( der Strom der beim Ausgang herausfließt muß ja irgendwo hineinfließen und dieser Anschluß verträgt maximal 200mA ).
Wenn Du mehr Strom braucht, brauchst Du einen Transistor oder einen Treiber.

Led soll man nie paralell schalten, ohne für jede Led einen eigenen Vorwiderstand zu haben. Das LEd mit der kleineren Durchlaßspannung bekommt mehr Strom ab sodaß es Durchbrennen kann.
So ist Paralellschaltung richtig: http://www.kampfkeks.com/pages/beleuchtung/LED_Parallel.jpg
so reihenschaltung: http://www.led-treiber.de/assets/images/LED_Vorwiderstand.gif

Und nochmal einige Infos über LED: http://www.elektronik-tipps.de/archiv/leds-in-reihe-oder-parallel-schalten/

Hoffe hab Deine Fragen beantwortet und nicht zuviel geschrieben.

Grüße Uwe



__NitramX__

Ich glaube mir geht so langsam... ein Lämpchen auf.
Danke!

Erst mal gute Nacht :)

uwefed

Hoffentlich ein LED mit Vorwiderstand  ;)
Gute Nacht Uwe

nocheinAndi

Vorwiderstand...

mein Bett hat auch einen. Nennt sich Schäferhund und ich bin grade im dunkeln drübergefallen...

;)

Guten morgen :)

uwefed

Du mußt den Vorwiderstand (Schäferhund) in serie schalten (Fußende) nicht paralell (neben das Bett); dann gibt es keine Probleme.  ;)
Grüße Uwe

Megaionstorm

Theoretisch könnte ich fünf Leds parallel schalten. Jede 3V 20 mA.
Benutze nur einen Vorwiederstand für 3V und 100mA.

Wenn im Laufe der Zeit jedoch eine Led kaputt geht, dann verteilen sich die 100mA auf die restlichen 4 Leds. Was dazu führt das die restlichen Leds ebenfalls kaputt gehen ! Weil diese nun jeweils zuviel mA bekommen !

Deshalb benötigt man grundsätzlich für jede Led einen eigenen Vorwiederstand !
Mein Arduino Projekte Blog:
http://ardu-megatank.blogspot.de/

nocheinAndi

Interessant...

Ich habe LED-Leuchtmittel für einen hallogen Seilzug...
Interessanterweise fallen in der Lampe die LEDs immer in 3er Grüppchen aus.
Ob sich da drinn immer 3 einen Widerstand teilen?

widder1

nur zum Verständnis:
was ist ein "hallogen Seilzug..."

Gruß Klaus

uwefed

#11
Oct 15, 2010, 11:35 am Last Edit: Oct 15, 2010, 11:36 am by uwefed Reason: 1
Hallo
@ nocheinAndi
Könnten auch 3 LED in serie mit einem Vorwiderstand sein. Wenn Du das LED-Band mit 12V versorgst, ist das sehr wahrscheinlich.
@ Megaionstorm
Weil die LED sich durch Produktionsstreuung in der Durchlaßspannung leicht unterscheiden (es genügen einige Zehnerpotenzen von mV) sind die Ströme durch die LED's bei Paralellschaltung mit nur einem Widerstand stark verschieden. Das beschriebene Problem mit Überstron durch einzelne LED tritt schon bei allen funktionierenden LED's auf und nicht erst wenn eine LED ausfällt.
Grüße Uwe

nocheinAndi

@berlin1109
Na ja, so ein System bei dem zwei stromführende Kabel parallel zwischen zwei Wänden gespannt werden, und dazwischen hängt man dann die Lampen rein :)

Geht tatsächlich mit 12V...

Megaionstorm

#13
Oct 16, 2010, 10:40 am Last Edit: Oct 16, 2010, 10:45 am by Megaionstorm Reason: 1
Quote
Interessanterweise fallen in der Lampe die LEDs immer in 3er Grüppchen aus.

Quote
Geht tatsächlich mit 12V...


Mit den 12V kann man auch sehr gut die besagten 3er Gruppen incl.  Vorwiderstand mit Strom versorgen !

Der Vorwiderstand bringt die Spannung von 12V auf 9V runter und versorgt 3 in Reihe geschaltete Leds.

Geht eine der Leds kaputt bleiben für die restlichen 2 jeweils 4,5V übrig, das gibt dehnen dann auch den Rest. Zulässige maximal Spannung pro Led vermutlich 3,6V.
Mein Arduino Projekte Blog:
http://ardu-megatank.blogspot.de/

uwefed

Hallo Megaionstorm
entschuldige, ich muß Dich berichtigen.

Ein Widerstand ist kein Spannungstabilisator. Der Spannungsabfall ist proportional zum Strom der durchfließt. Den Strom kannst Du nach dem Ohmschen Gesetz berechenen : U = R * I.

Im Beispiel nehmen wir mal an es sind weiße Leds mit Uf = 3,2V ( Datenblatt zb nennt 2,8 bis 3,6V) bei If = 20 mA (LEDs in anderen Farben haben andere Durchflußspannungen Uf). Daraus ergibt sich, daß, wenn durch 3 in Reihe geschaltene LEDs 20 mA fließt, 3*3,2V = 9,6V abfällt. Auf 12V fehlen dann 2,4V. Diese Spannung muß der Spannungsabfall über den Vorwiderstand sein.

Jetzt haben wir den Strom und die Spannung und können so den Widerstandswert berechnen R= U/I =2,4V/20mA = 120 Ohm.

Wenn jetzt eine LED ausfällt gibt es 2 Möglichkeiten: Die LED wird unterbrochen oder geht in Kurzschluß.

1) offen: Es fließt kein Strom meht durch die anderen 2 LEDs und darum leuchten sie nicht mehr. (wahrscheinlichster Fall)

2) Kurzschluß: Die Spannung über die kaputte LED ist 0V. Es bleiben über die restlichen LEDs 2 x 3,2V  = 6,4V. Dann bleiben noch 5,6V über den Widerstand. Bei 120 Ohm fließen dann 45mA. Da bei einem höheren Strom die Durchflußspannung höher ist, wird der effektive Strom geringer sein, sagen wir Uf geht auf  3,8V, dann fließt ein Strom von 36mA.
Dieser Strom genügt nicht damit die 2 restlichen LEds sofort kaputtgehen. Sie werden heller leuchten und nach einiger Zeit wegen Überhitzung kaputgehen, Zuerst eine und dann wenn diese in Kurzschluß gegangen ist wesentlich schneller die andere.

Grüeß Uwe

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