08.01.2014, 16:41
Zum Betrieb von LEDs.
Die Spannung ist eigentlich fast egal.
Sie wird jedenfalls nicht für den Betriebspunkt herangezogen, u. a. auch daher weil diese Spannung exemplarabhängig und temperaturabhängig ist.
Fast egal und eben nicht ganz egal aus dem Grund weil man nur eine bestimmte Anzahl hintereinander schalten kann.
Je mehr LEDs man hintereinander schaltet um so kritischer wird die Betriebsspannung wenn man mit Widerständen arbeitet.
Beispiel
Die von mir verbauten LEDs haben eine Betriebspannung von 3,3Volt und einen Vorwiderstand von 300Ohm.
Bei 13,3 Volt haben wir 10 Volt am Widerstand, ergo ca.33 Milliampere, d.h. je LED 11mA.
Wenn beim Start die Spannung auf 10 Volt absinkt geht der Einzelstrom auf (10-3,3)V/3x300Ohm=7,5ma zurück, das ist hell genug. bei 14,4 Volt komme ich nach der Rechnung auf ca 12mA, das geht noch.
Jetzt komme ich auf die Idee und schalte die 3 LEDs hintereinander und behalte den Widerstand bei.
(13,3-3x3,3)V/300Ohm=11,3mA
Toll, ne?
Gleiche Helligkeit bei gedrittelter Stromaufnahme.......Aber,
Was passiert beim Start? (10-9,9)V/300Ohm=0,3mA. Die LEDs sind also de facto aus. Das sieht wirklich bescheiden aus, so wie sonst bei einer toten Batterie.
Und jetzt nochmal bei 14,4 Volt wie sie im Winter normal sind
(14,4-9,9)V/300Ohm=15mA
Das geht so gerade noch, aber die Stromschwankung ist viel größer als bei der Parallelschaltung.
Das kommt von der Charakteristik der LEDs die elektrotechnisch näherungsweise als Konstantspannungssenken betrachtet werden können.
Im Widerstandsbetrieb habe ich also die Wahl zwischen guter Stabilität und gutem Wirkungsgrad.
Mit einer Konstantstromquelle die einen geringen maximalen Spannungsabfall hat (LDO current regulator) umgeht man die Problematik um den Preis eines etwas höheren Bauteileaufwands.
Und nochmal weil es wichtig ist: LEDs ohne eingebauten Vorwiderstand niemals direkt an eine Spannung legen.
Also auch nicht an eine einstellbare. Das geht früher oder später schief. Meine Rote (ca. 1,5 Volt) läuft mit 1Kohm bei ca. 10mA.
Die Spannung ist eigentlich fast egal.
Sie wird jedenfalls nicht für den Betriebspunkt herangezogen, u. a. auch daher weil diese Spannung exemplarabhängig und temperaturabhängig ist.
Fast egal und eben nicht ganz egal aus dem Grund weil man nur eine bestimmte Anzahl hintereinander schalten kann.
Je mehr LEDs man hintereinander schaltet um so kritischer wird die Betriebsspannung wenn man mit Widerständen arbeitet.
Beispiel
Die von mir verbauten LEDs haben eine Betriebspannung von 3,3Volt und einen Vorwiderstand von 300Ohm.
Bei 13,3 Volt haben wir 10 Volt am Widerstand, ergo ca.33 Milliampere, d.h. je LED 11mA.
Wenn beim Start die Spannung auf 10 Volt absinkt geht der Einzelstrom auf (10-3,3)V/3x300Ohm=7,5ma zurück, das ist hell genug. bei 14,4 Volt komme ich nach der Rechnung auf ca 12mA, das geht noch.
Jetzt komme ich auf die Idee und schalte die 3 LEDs hintereinander und behalte den Widerstand bei.
(13,3-3x3,3)V/300Ohm=11,3mA
Toll, ne?
Gleiche Helligkeit bei gedrittelter Stromaufnahme.......Aber,
Was passiert beim Start? (10-9,9)V/300Ohm=0,3mA. Die LEDs sind also de facto aus. Das sieht wirklich bescheiden aus, so wie sonst bei einer toten Batterie.
Und jetzt nochmal bei 14,4 Volt wie sie im Winter normal sind
(14,4-9,9)V/300Ohm=15mA
Das geht so gerade noch, aber die Stromschwankung ist viel größer als bei der Parallelschaltung.
Das kommt von der Charakteristik der LEDs die elektrotechnisch näherungsweise als Konstantspannungssenken betrachtet werden können.
Im Widerstandsbetrieb habe ich also die Wahl zwischen guter Stabilität und gutem Wirkungsgrad.
Mit einer Konstantstromquelle die einen geringen maximalen Spannungsabfall hat (LDO current regulator) umgeht man die Problematik um den Preis eines etwas höheren Bauteileaufwands.
Und nochmal weil es wichtig ist: LEDs ohne eingebauten Vorwiderstand niemals direkt an eine Spannung legen.
Also auch nicht an eine einstellbare. Das geht früher oder später schief. Meine Rote (ca. 1,5 Volt) läuft mit 1Kohm bei ca. 10mA.
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