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LEDs richtig anschließen
16.04.2005 von Speedmike


Einzel- oder Parallelschaltung (Widerstand ist hier Pflicht!)

Es muss unbedingt beachtet werden, dass bei einer einzelnen LED oder bei einer Parallelschaltung mehrerer Dioden pro LED immer ein entsprechender Widerstand (Kohleschicht oder Metallschicht) angebracht wird. Da eine LED in der Regel mit einer Spannung zwischen ca. 2V und 4V arbeitet und die meisten Quellspannungen aber höher sind, müssen diese gedrosselt werden um die LED nicht zu beschädigen oder zu zerstören. Dies geschieht eben mit dem besagten Vorwiderstand. Dieser wird üblicherweise am Pluspol der LED angebracht bzw. angelötet. Daher auch die Bezeichnung "Vorwiderstand" weil er der LED normalerweise vorgeschaltet wird. Es spielt allerdings für die LED keine Rolle wo der Widerstand sich innerhalb des Stromkreises befindet. Er kann auch am Minuspol oder am Kabel befestigt werden, wenn dies die Montage erleichtert. Der Widerstand hat auch keine Polung und daher auch keine bestimmte Richtung auf die bei der Montage geachtet werden muss. Wird ein Widerstand nicht oder unsachgemäß angebracht zerstört dies die LED bzw. verringert Ihre Lebensdauer.


Zitat



Wie man sieht, braucht man hierbei für jede LED einen eigenen Vorwiderstand, da die LED alleine nicht die hohe Rollerspannung von 12-13,8 Volt verträgt, sondern eben nur 2,5 - 3,5 Volt (abhängig von Typ und Farbe).

Die Widerstandsberechnung macht man nach der ohmschen Formel: R = U / I

R: Widerstand (der zu berechnen ist)
U: 12V minus Durchlassspannung der LED (meistens 2,2 Volt oder 3,5 Volt)
I: Stromaufnahme durch die LED (20mA bei den meisten LED´s)

Würde dann ungefähr so ausehen: 12V - 2,2V = 9,8V / 0,02A = 490 Ohm (Ω)

(Da es aber Widerstände leider nicht in allen Größen gibt nimmt man am Besten dann immer den Widerstand mit dem nächstgrößeren Wert.)

INFO: Diese Variante ist beim KFZ immer vorzuziehen da es auch beim Motorroller keine geregelte Konstantstromquelle gibt da auch die Batteriespannung schwankt oder sich bei laufendem Motor durch den Ladevorgang der Lichtmaschine auf bis zu 14,4 bis 14,8 Volt erhöht..


Reihenschaltung

In einer Reihenschaltung werden alle LED´s hintereinander betrieben. Also wird hierbei ein Pluspol immer an den Minuspol der nächsten LED angeschlossen. Im Prinzip verhalten sich alle LED´s in dieser Schaltung wie eine einzelne "große LED". Sind also 5 LED´s mit einer Spannung von jeweils 2,4V in Reihe geschaltet, ergibt dies eine benötigte Versorgungs- spannung von 12V. Die Reihe könnte also an eine 12V - Quelle ohne Vorwiderstand angeschlossen werden. Empfehlenswert ist grundsätzlich, immer eine LED "zuviel" mit in die Reihe zu integrieren, um auftretende Spannungs- schwankungen auszugleichen. Dies ist vor allem im PKW vorteilhaft um so eine lange Lebensdauer der Dioden zu gewährleisten. Übrigens ist eine Reihenschaltung von LED´s wesentlich effizienter als eine Parallelschaltung, da sie weniger Energie benötigt. Die Widerstände "verbrennen" einen großen Teil der Energie regelrecht durch Wärmeentwicklung. D.h. je weniger Widerstände benötigt werden, desto höher ist die Effizienz. Entgegen der weit verbreiteten Meinung können LED´s mit verschiedenen Betriebsspannungen auch in Reihe geschaltet werden.


Zitat



Eine Reihenschaltung hat den Vorteil das man nur einen oder auch gar keinen Vorwiderstand braucht wenn die Summe der Diodenspannungen gleich oder größer als die Versorgungs- bzw. Batteriespannung ist.

Die Berechnung der Vorwiderstand´s erfolgt auch wieder nach der ohmschen Formel. Nur muß man hierbei die Durchlass-Spannungen aller LED´s addieren da diese sich die Betriebsspannung hier nun teilen müssen.

Rechenbeispiel (mit Widerstand):
12 V - (4 x 2,5 V) / 0,030 A (30mA) = 66 Ohm (Ω)

(Hier braucht man also nur einen Vorwiderstand mit 66 Ohm)

Rechenbeispiel (ohne Widerstand):
12 V - (5 x 2,5 V) / 0,030 A (30mA) = -16 Ohm (Ω)

(Hier ergibt sich eine negative Spannung so das man auf einen Vorwiderstand völlig verzichten kann. Beachten sollte man aber das die Summe aller LED-Spannungen nicht zu groß, also nicht höher wie 13 Volt ist bzw. der negative Widerstand nicht zu hoch ist denn dann leuchten alle LED´s entsprechend dunkler.)



Den benötigten Vorwiderstand in einer Parallel- oder Reihenschaltung kann man auch mit dem hier auf der Page befindlichen Vorwiderstandrechner ermitteln indem man dort alle erforderlichen Daten eingeben.


Löten
Beim Löten muss beachtet werden, dass die LED beschädigt werden kann wenn der LED-Chip zu lange zu hohen Temperaturen ausgesetzt wird. Die Entfernung vom Lötpunkt zum LED-Kopf muss mind. 3mm beragen und wird durch eine "Lötmarkierung" gekennzeichnet. Diese macht sich durch eine leicht verbreitete Stelle am LED-Beinchen kurz nach dem LED-Kopf bemerkbar. Als Richtwert gilt dort also: Nicht länger als 3 Sekunden über 250°C an dieser Stelle löten.


LED´s mögen´s lieber kühl !
Eine LED sollte nicht an zu warmen Orten angebracht werden. Die meisten Dioden halten zwar einer Temperatur von bis zu 100°C kurzzeitig stand, jedoch gilt, um so niedriger die Temperatur desto höher die Lebensdauer der LED. Große Temperaturschwankungen haben ebenfalls negativen Einfluss auf die Lebensdauer. Deshalb haben also LED´s als Unterbodenbeleuchtung in der Nähe eines Auspuffs nichts verloren.


INFO: Eine Auf- und Einbauanleitung für ne UBB mit LED´s findet ihr hier !



mfg Mike


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