LED Vorwiderstand berechnen

[meddie]

Hallo Leute,

kurze Frage. Steh grad am Schlauch. Ich habe eine LED Lampe für Treppenlicht zerlegt. Die ist eigentlich ganz einfach aufgeabut.
Es ist ein Brückengleichrichter der mit 12 V AC bestrommt wird. Danach wird die Spannung mit einem 100µF geglätet und über ein Vorwiderstand mit 410 Ohm (gelb braun braun gold) 4 LEDs angesteuert. Wobei da je 2 LEDs in Reihe und 2 parallel geschalten sind.

Ich habe nun alles durchgemessen der Widerstand hat einen Wert von 406 kOhm und 2 LEDs sind hinüber. (In letzter Zeit fallen die Lampen reihenweise aus) Nun frage ich mich warum? Die LEDs sollten doch eine sehr hohe Leuchtdauer haben.

Wenn ich rechne dass eine LED einen Durchlassstrom von 2.9 V hat dann habe ich insgesamt 5.8 V (da ja 2 LEDs in Reihe sind) und 40 mA (da ja auch 2 parallel geschaltet sind) und einer Betriebsspannung von ca 13.8 V (12 V Trafo) dann komme ich auf 200 Ohm.

Warum ist da ein 410 Ohm Widerstand drin, oder stimmt meine Rechnung nicht?

Danke sehr!

[Geistesblitz]

... Durchlassstrom von 2.9 V ...
Ich hoffe mal, das war nur ein Knoten im Gehirn...

Die LEDs haben also eine Durchlassspannung von 2,9V und einen Nennstrom von 20mA. Sind die 12V AC eigentlich der RMS-Wert oder die Amplitude? Irgendwas stimmt da aber noch nicht so recht, denn bei dem Widerstand würden die LEDs ja definitiv nur recht wenig Strom bekommen, da dürften die ja eigentlich nicht ausfallen. Sicher, dass alle Angaben so richtig sind? Hättest du 24V Spannungsversorgung würde es nämlich hinkommen...

[radbruch]

Hallo

Ein 12V-Trafo liefert 12V effektiv, die Scheitelspannung (http://de.wikipedia.org/wiki/Scheitelwert) beträgt fast 17V. Der Elko wird dann mit Abzug des Diodenabfalls der Gleichrichterbrücke auf ca. 15,5V geladen. Am Widerstand fallen ca. 10V ab, der Strom durch den Widerstand wäre ca. 25mA. Dieser Strom teilt sich dann auf die beiden Pfade der parallel geschalteten LED auf...

Gruß

mic

[meddie]

Ich hoffe mal, das war nur ein Knoten im Gehirn... :) Hehe keine Ahnung was mich da geritten hat.

Also ist der 410 Ohm Widerstand gar nicht so verkehrt.
Danke Euch

[White_Fox]

Nein, die 410Ω sind anscheinend ok.

Was ich überhaupt nicht ok finde, ist die Parallelschaltung zweier LEDs mit einem gemeinsamen Vorwiderstand. Durch Typstreuungen hast du eine undefinierte Stromaufteilung in beiden Pfaden und somit eine asymetrische Auslastung beider LED-Reihen. Dies führt zu ungleichmäßiger Erwärmung, wenn eine LED wärmer wird sinkt ihr sowieso schon nichtlinearer Widerstand, die asymetrische Belastung wird noch asymetrischer, ...

Wenn das meine Beleuchtung wäre, würde ich da schleunigst was ändern. Womöglich könnte genau das deine Ausfälle erklären. Zudem ist die von dir genannte Verschaltung der LEDs mit dem Vorwidertand völliger Mist, weil unnötig Leistung über dem Widerstand in Wärme umgesetzt wird. Viel geschickter wäre es, alle LEDs in eine Reihe zu setzen, den Vorwiderstand entsprechend zu verkleinern und einen größeren Kondensator könnte man dem Ganzen auch spendieren.

[meddie]

Ich könnte die Schaltung auf Reihenschaltung umbauen, da müßte ich nur 2 Leiterbahnen durchschneiden und eine Brücke anlöten. Wäre ein 300 Ohm ok?

[Geistesblitz]

Das würde etwa hinkommen, denke ich.

[meddie]

danke und schöne Grüße
Eddie

[White_Fox]

Wir haben da:
-Vorwärtsspannung einer LED: 2,9V
-Vorwärtsstrom: 20mA
-4x LED
-Versorgungsspannung 13,8V

Daraus ergibt sich:
Vorwärtsspannung gesamt = 4xUf = 11,6V

Daraus folgt:
Spannung über Widerstand = Eingangsspannung-Ufges
Spannung über Widerstand = 2,2V

Nach Umstellung und Anwendung des ohmschen Gesetzes ergibt sich für den Widerling:
R=U/I
Rv = (Ue-Ufges)/If
Rv = (13,8V-11,6V)/20mA
Rv = 110Ω

Dein Vorwiderstand sollte idealerweise 110Ω groß sein. Um die LEDs zu schonen und aufgrund von Fertigungstoleranzen empfiehlt sich ein Widerling eine Nummer größer, ich würde mal sowas wie 120-130Ω wählen.

[Geistesblitz]

Also ich hatte jetzt mit Versorgungsspannung 15,5V und LED-Strom 12,5mA gerechnet, dann kommt man auf 312 Ohm. Kommt halt wirklich drauf an, wieviel Spannung da jetzt nun anliegt und bei welchem Strom die betrieben werden sollen.

[White_Fox]

Das sind auch nachvollziehbare Werte, keine Frage. Ich hab mich halt an die Zahlenwerte gehalten, die der TS gegeben hat. Den Vorwärtsstrom von 20mA habe ich der Angabe 40mA für beide Zweige parallel entnommen.

Der TS sollte hier vllt nochmal nachschauen und überlegen, was für Werte er nun wirklich hat.

[PsiQ]

Mann könnte nun ganz pragmatisch einen Widerstand um 300 Ohm nehmen,
und wenns zu duster ist einen zweiten identischen parallel anlöten und hat um die 150Ohm.

Oder man greift zu den 100Ohm Widerständen aus der SortimentsKiste die man hat,
und fängt mit 2x in Reihe = 200 Ohm an, und erhöht oder parallelisiert diese dann, da wären dann auch 200, 150 oder 300 Ohm möglich.



300Ohm
--[100]-[100]-[100]--

150Ohm
--[100]-[100]--
L[100]|

100Ohm
-[100]-