Leuchtdioden - dies sind elektronische Komponenten, die verwendet werden, um eine Lichtquelle in einer Vielzahl von Geräten zu erzeugen, von gewöhnlichen Glühbirnen bis hin zu Fernsehgeräten und Autoscheinwerfern. Für eine einwandfreie Funktion der LEDs im Stromkreis müssen Widerstände verwendet werden. Widerstände werden verwendet, um den Strom zu begrenzen, der durch LEDs fließt, und sie vor Beschädigungen zu schützen.
Serielle Verbindung der LEDs stellt eine Situation dar, in der eine LED in einem Stromkreis an eine andere angeschlossen wird. In diesem Fall wird der Gesamtstrom im Stromkreis gleichmäßig zwischen den LEDs verteilt. Jede LED hat jedoch eine eigene Versorgungsspannung (bezeichnet als Vf) und einen Strompegel (I). Um den Widerstand für die serielle Verbindung von LEDs richtig zu berechnen, müssen diese Parameter berücksichtigt werden.
Um den Widerstand für die serielle Verbindung von LEDs zu berechnen, verwenden Sie die Formel: R = (Vsupply - Vf) / I, wobei R der Widerstand ist, Vsupply die Versorgungsspannung ist (normalerweise die Versorgungsspannung), Vf die Fallspannung an der LED und I der LED-Strom ist. Der Widerstandswert sollte auf den nächsten Standardwert gerundet werden, der in einer speziellen Tabelle ausgewählt werden kann.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Berechnung des Widerstands nur der erste Schritt ist, um die LEDs richtig anzuschließen. Es ist auch erwähnenswert, dass bei der Arbeit mit LEDs bestimmte Vorsichtsmaßnahmen wie die Verwendung von Schutzelementen, die korrekte Verdrahtung und die Überwachung von Strom und Spannung im Stromkreis beachtet werden müssen.
Wie wählt man einen Widerstand für LEDs in einer seriellen Verbindung aus?
Für eine erfolgreiche Auswahl eines Widerstands ist es wichtig, die Spannungs- und Stromwerte jeder LED zu kennen. Diese Werte finden Sie im LED-Datum. Normalerweise beträgt die Spannung etwa 2-3 Volt und der Strom etwa 10 bis 30 Milliampere.
Um den Widerstandswert zu berechnen, muss das ohmsche Gesetz verwendet werden. Die Formel für die Berechnung des Widerstands in der seriellen Verbindung der LEDs lautet wie folgt: R = (V - VLED) / I, wobei R der Wert des Widerstands in Ohm ist, V die Versorgungsspannung ist, VLED - led-Spannung, I - LED-Strom.
Nachdem Sie den Widerstandswert erhalten haben, wird empfohlen, den Wert des Widerstands in der Standardwiderstandstabelle am nächsten zu verwenden oder einen Widerstand mit dem Nennwert auszuwählen, der dem berechneten Wert am nächsten ist.
Es ist wichtig zu beachten, dass bei Verwendung einer Reihe von LEDs mit unterschiedlichen Spannungs- oder Stromwerten für jede LED ein Widerstand berechnet werden muss.
Es wird empfohlen, vor dem Anschließen der LEDs an die Stromversorgung eine Spannung- und Stromüberprüfung mit einem Multimeter durchzuführen, um sicherzustellen, dass die Berechnungen korrekt sind und mögliche Schäden an den LEDs vermieden werden.
Die Verwendung eines Widerstands in der seriellen Verbindung der LEDs ermöglicht einen stabilen Betrieb und eine längere Lebensdauer der LEDs sowie eine optimale Lichthelligkeit.
Die Rolle des Widerstands bei der seriellen Verbindung von LEDs
Beim Erstellen einer seriellen LED-Schaltung ist es sehr wichtig, die Rolle des Widerstands zu berücksichtigen. Der Widerstand erfüllt mehrere wichtige Funktionen:
- Strombegrenzung: LEDs benötigen Gleichstrom, um richtig zu funktionieren. Ein Widerstand hilft, den Strom zu begrenzen, indem er eine Überlastung der LEDs verhindert. Wenn der Strom zu hoch ist, kann dies zu einem Ausfall der LEDs führen.
- Spannungsverteilung: LEDs haben eine bestimmte Durchbruchspannung, die für ihren Betrieb benötigt wird. Ein Widerstand hilft, die Gesamtspannung auf die in Reihe geschalteten LEDs zu verteilen und sicherzustellen, dass jede LED genügend Spannung erhält, um zu arbeiten.
- Stabilisierung des Stromkreises: Ein Widerstand hilft, den Stromkreisbetrieb zu stabilisieren, indem er plötzliche Strom- und Spannungsänderungen verhindert. Dies trägt zu einem längeren und zuverlässigeren Betrieb der LEDs bei.
Die Wahl des richtigen Widerstandswerts hängt von mehreren Faktoren ab, einschließlich der Spannung und des Stroms, die für den Betrieb der LEDs erforderlich sind. Normalerweise werden Widerstände basierend auf einer Formel ausgewählt, die die gewünschte Stromstärke und Versorgungsspannung berücksichtigt.
Wenn der Widerstand richtig ausgelegt ist, sorgt er dafür, dass die LEDs stabil funktionieren und verhindert, dass die Schaltung überlastet wird. Dies ist wichtig für die effiziente und zuverlässige Funktion von LED-Geräten.
Wie berechne ich den erforderlichen Widerstand?
Zunächst müssen Sie die Eigenschaften der LEDs bestimmen, die verwendet werden sollen. Dazu gehören die Vorwärtsversatzspannung (Vf) und der maximale Strom (I).
Als nächstes kann mit dem ohmschen Gesetz (U = I * R) der erforderliche Widerstand (R) berechnet werden.
Schritt 1: Berechnen Sie die Gesamtspannung (V) aller LEDs, die in Reihe geschaltet werden sollen. Addieren Sie dazu einfach die Vorwärtsversatzspannungswerte jeder LED.
Schritt 2: Bestimmen Sie den gewünschten Strom (I) für die LEDs. Es wird normalerweise empfohlen, einen Strom zwischen 5 und 20 Milliampere zu verwenden.
Schritt 3: Berechnen Sie den Widerstandswert mit der Formel R = (V - Vf) / I, wobei V die Gesamtspannung ist, Vf die Vorwärtsversatzspannung ist und I der gewünschte Strom ist.
Ein Beispiel: Nehmen wir an, wir haben drei LEDs mit einer direkten Offsetspannung von jeweils 2 V und einem gewünschten Strom von 10 Milliampere. Dann beträgt die Gesamtspannung 6 V (2 V * 3) und der Widerstand beträgt (6 V - 2 V) / 0,01 A = 400 Ohm.
Beachten Sie, dass sich die Spannungs- und Stromwerte für verschiedene LEDs geringfügig ändern können. Es wird daher empfohlen, die Referenzdaten des Herstellers zu verwenden, um den Widerstand genau zu berechnen.
Das Ergebnis der Widerstandsberechnung bestimmt den richtigen Strom, der durch die LEDs fließt, und sorgt für einen zuverlässigen Betrieb ohne Überlastung. Dies ist wichtig, um die Lebensdauer der LEDs zu erhalten und ein eventuelles Versagen der LEDs zu verhindern.
