Vorwiderstand für mehrere LEDs : Individuell vs. Gemeinsam - Was ist besser?
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- čas přidán 28. 08. 2024
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In diesem Video klären wir die Frage, ob es sinnvoll sein kann, wenn sich mehrere LEDs den gleichen Vorwiderstand teilen.
Wir sehen uns dazu ein bisschen Theorie und ein paar Berechnungen an und zum Schluss zeige ich dir in einem Experiment, was passiert, wenn man einen einzelnen Vorwiderstand mit vier LEDs verbindet.
1:28 Vorwiderstand für eine einzelne LED bestimmen
2:48 Einzelnen Vorwiderstand für mehrere LEDs auslegen
5:09 LEDs mit individuellen Vorwiderständen anschließen
6:49 Experiment : 4 LEDs mit einem einzelnen Vorwiderstand betreiben
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ÜBER
Andreas Haja arbeitet als Professor an der Hochschule Emden/Leer und ist seit mehreren Jahren in der Ingenieurausbildung tätig. Ziel seines Kanals “Elektronik & Programmieren” ist es, Theorie und Praxis so zu vermitteln, dass Lernen mit Spaß und Neugierde verbunden ist.
Studieren in den 2020er Jahren kann so viel mehr sein, als die klassische Frontal-Vorlesung der letzten Jahrhunderte!
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Diesmal ist das T-Shirt das Beste ;-))
Danke für das Video. Ein paar Rechenbeispiele mit Zahlen hätte ich jetzt spannend gefunden. Ich habe mir, als Anfänger, kürzlich Widerstände gekauft und wusste erst mal nicht 1/4 Watt? 1/2 Watt? 1 Watt? Was brauch ich denn? Wann sollte man da ein Auge drauf haben. Bei mir ging es um 9 LEDs (3x3) an einem 9V Block, einem hingekritzelten Weihnachtsbaum auf Papier und der Idee, die Punkte, die Christbaumkugeln darstellen sollten, durch eben jene rote, drei Millimeter LEDs zu ersetzen. Blöd wenn da ein Widerstand dann irgendwann sehr heiß wird oder Gefahr läuft durchzubrennen und dein Elektronikkram sich in einer Pappschachtel (Geschenkbox) befindet.
Danke .....
Könntest Du bitte ein Video aufnehmen,in dem Du auf den Leistungswiderstand und ihre prantusche Anwendungen eingehen würdest.
Man schaltet LEDs oder LED-Ketten nicht direkt parallel. Jede LED oder LED-Kette benötigt einen separaten Vorwiderstand. Nicht wegen der Wärme im Widerstand - den könnte man ja entsprechend auslegen. Das Hauptproblem sind die unterschiedlichen Vorwärtsspannungen (Toleranzen) der LEDs. Eine detailierte Erklärung und Versuche gibt es hier:
czcams.com/video/pPV5U4ygKiE/video.html
Es ist übrigens interessant, wie bei batteriebetriebenen LED-Lichterketten die Parallelschaltung von LEDs fast immer praktiziert wird. Bei Lichterketten mit 3V (also 2x 1,5V-AA-Batterien) wird gar kein Widerstand eingesetzt, was ich irgendwo schon etwas grenzwertig finde, aber zumindest sind es inzwischen alles phosphorbeschichte LEDs, d.h. alle haben eine gemeinsame Durchbruchspannung und Strom mit denen sie betrieben werden, egal welche Farbe.
Dann gibts ja noch so lustige batteriebetriebene LED-Lichterketten mit 4,5V (also 3x 1,5V-AA-Batterien) und dort wird es hochspannend, erstens werden diese Ketten meist mit einen Mikrocontroller betrieben, der nebenbei noch eine künstliche Wechselspannung (meist zwischen 100 und 150Hz) erzeugt, um Blinkmuster zu erzeugen, und die LEDs hängen dann alle an einen Vorwiderstand und sind abwechselnd verpolt installiert. Und das teilweise auch in Größen bis zu 120 LEDs, ein bisschen leid kann einen da schon der Vorwiderstand tun, allerdings hatte ich bis jetzt keinen Ausfall dieser Ketten, also scheints wohl irgendwie zu gehen.
Batterien haben selbst ein internen hohen Widerstand was gut für Led ist und somit nicht "unbegrenzt" Strom fließen kann wie bei den meisten Netzteilen.
Wenn ich 5 Vorwiderstände statt 1 habe, verbrauche ich dann nicht auch mehr Energie? Sprich, für Batterie / Akku wäre es energetisch sinnvoller, nur einen Widerstand zu nutzen?
Statt einen 220 Ohm Widerstand könnte man bei 2 LED dann ja auch nur einen 110 Ohm Widerstand nutzen, statt den doppelten Strom durch zu jagen. Oder habe ich da einen Denkfehler?
Wie war's dann 1 Watt Widerstand und nicht 0,25 zu nehmen?
Hallo Andreas, Danke für dein Video und den anschließenden Versuch. Ich bin auf der Suche nach Lösungen, um 3 LEDs in eine Modelleisenbahn zu plazieren. Da ist natürlich Platz ein großes Thema. Wenn ich mir jetzt mal den Aufbau ab 2:50 anschaue fällt mir auf, daß es ein kleines Problem gibt, wenn eine LED kaputt ist und nichts mehr durchläßt. D.h. bei Parallelschaltungen sollten auch jeweils ein Widerstand verwendet werden. Anders sieht es bei der Reihenschaltung aus. Da brennt dann auch nichts mehr, aber nur der Übeltäter wäre kaputt. Was ich aber mit meinem beschränkten Wissen nicht verstehe, ist die Problematik des heißen Widerstands. Der Widerstand hat ja eine gewisse Auslegung hier glaube ich 22 Ω im Experiment. Wenn der jetzt wärmer wird wie gewünscht dann hat das m.Meinung ja nichts mit 4 LEDs zu tun, sondern ganz einfach was mit der Tatsache, daß die Widerstände im 2 stelligen Bereich wärmer, als die im 3 stelligen Bereich werden. Wenn da ein (1) Motor mit den gleichen Werten dran wäre, dürfte der Widerstand ja auch nicht anders reagieren. Ich hoffe, daß ich mich jetzt verständlich ausgedrückt habe. Mich würde jetzt nur mal interessieren wie die Formel aussieht, wenn die LEDs in Reihe geschaltet wären und ob das überhaupt technisch geht.--Dankeschön--
Hallo Gerhard! Ich würde es einfach ausprobieren. Viele LEDs haben im Datenblatt stehen, dass sie 20mA Strom brauchen. Aber wenn Du das so machst und den Widerstand dafür gut ausrechnest, dann sind die LEDs teilweise gleißend hell. Zur Parallelschaltung musst Du noch wissen, dass das nur mit exakt identischen LEDs klappt. Sonst kann es passieren, dass eine aus bleibt. Bei LEDs mit unterschiedlichen Farben wird definitiv eine aus bleiben. Außerdem ist es so, dass wenn bei der Parallelschaltung eine kaputt geht, dann bekommen die anderen automatisch mehr Strom und gehen auch schnell kaputt. Die Reihenschaltung hat einen großen Vorteil: Alle LEDs leuchten gleich hell, weil durch alle der gleiche Strom fließt. Bei der Parallelschaltung leuchtet jede anders. LEDs halten wirklich sehr lange. Daher würde ich die Reihenschaltung nehmen.
Und wie gesagt: Ausprobieren ist die einfachste und schnellste Möglichkeit. Jede LED ist anders. Jede LED hat ein anderes Datenblatt. Ich bin auch Laie. Deswegen kann ich gar nichts anderes als Ausprobieren. :-)
"Der Tisch 17" hat recht - LEDs immer in Reihe schalten. Wenn parallel geschalten, benötigt jede LED oder LED-Kette einen separaten Vorwiderstand. Formel für den Vorwiderstand: (Betriebsspannung - Summe_aller_LED_Vorwärtsspannungen) / LED_Strom.
Ich wollte wissen, ob es praktikabel ist, LEDs parallel zu schalten. Ich weiß, dass es theoretisch gute Gründe gibt, das nicht zu tun.
Von Deinem Video bin ich enttäuscht. Ich bin gleich zum Ende, zum Praxisversuch gesprungen:
8:12 - "Wir sind inzwischen bei 43 Grad angekommen, Tendenz weiter steigend und daran kann man schon sehen, dass es nicht gut ist, bei einer bestimmten Anzahl LEDs einen gemeinsamen Vorwiderstand zu nutzen."
Die Aussage ist leider völlig am Thema vorbei. Erstens können Widerstände extrem heiß werden, wie Du hoffentlich selbst weißt. 150 Grad sind in der Regel überhaupt kein Problem. Darüber hinaus gibt es auch Widerstände, die mehr Leistung umsetzen können, wir Du vermutlich auch weißt. Also kann man da problemlos einen 1 W Widerstand einsetzen. Man muss die Leistung einfach nur richtig berechnen. Und nicht jede LED braucht 20 mA, manche auch 350 mA. Da muss man auch 'nen größeren Widerstand nehmen.
Die Frage, die doch viel interessanter gewesen wäre: Wie verteilt sich der Strom denn nun auf die LEDs und werden die LEDs unterschiedlich heiß. Darauf bist Du leider nicht eingegangen.
Es gibt hier ein Video, das nahelegt, dass es bei LEDs auf gemeinsamem Kühlkörper völlig unkritisch ist, diese parallel zu schalten:
czcams.com/video/V29Xi-xueds/video.html
Schönes Video und gut erklärt. Leider nicht hilfreich und irreführend.
Das mag alles richtig sein, was Du erzählst. Dein Video verstehe ich aber so, dass man bei zwei LEDs auch einen gemeinsamen Vorwiderstand nehmen kann. Ich (ziemlicher Laie) habe es auch gleich so gemacht mit einer grünen und einer roten LED. Funktioniert aber nicht. Sobald ich die rote parallel schalte, geht die grüne aus. Die rote frisst der grünen den Strom weg, egal welchen Vorwiderstand ich habe. Ich hatte extra im Internet gesucht, ob man so etwas machen kann und dann Dein Video gefunden. Also nahm ich an, es wäre kein Problem. Leider geirrt.
Wie groß war denn der gemeinsame Vorwiderstand? Und vielleicht noch mal mit dem Diodentester am Multimeter die Flussspannung bei beiden Dioden messen.
@@fearlengi Die rote ist bei 2.1V maximal hell. Die grüne ist bei 2.1V im mittleren Helligkeitsbereich. Parallelgeschaltet, bekomme ich die güne aber nicht mehr an. Aber ich muss gesetehen, ich habe kein Potentiometer und habe nicht probiert, ob es nicht vielleicht doch einen Widerstand gibt, bei der beide leuchten. Ich habe der roten LED dann noch zusätzlich einen 220 Ohm Widerstand spendiert. Selbst damit bekomme ich die grüne nicht an. Wahrscheinlich müsste man das mal ausrechnen. Aber mein Fazit ist, dass die Parallelschaltung nicht wirklich praktikabel ist. Nicht, weil die Widerstände heiß werden, sondern, weil die Stromverteilung zu abenteuerlich ist.
Daher scheint mir Dein Video echt nicht so hilfreich zu sein. Deine Ausgangsfrage ist "Ich habe mehrere LEDs, die ich anschließen will. Brauche ich einen separaten Vorwiderstand pro LED, oder kann ich das gruppieren?" Mein Eindruck, nachdem ich jetzt alles ausprobiert habe, ist dass die Reihenschaltung meistens die richtige Lösung ist. Aber das hast Du dem Zuschauer nicht verraten. Ich vermute, man hat in der Reihenschaltung insgesamt auch weniger Verlustleistung. Warum sollte man überhaupt eine Parallelschaltung machen?