Frage von malabhau, 49

Was habe ich bei der Parallelschaltung falsch berechnet?

Ich habe mir eine Parallelschaltung von LED`s zu erst errechnet und dann aufgebaut. Nur ist der errechnete Wert der mA viel höher als der gemessene. Was habe ich falsch gemacht?

http://up.picr.de/25886740ef.jpg

LED: Das sind die Werte vom Verkäufer.

      • Lichtleistung: bei 80mA typ. 38 Lumen / bei 150mA typ. 50 Lumen 
      • Betriebsspg.: 3.2V bei 80mA / 3.4V bei 150mA 
      • Betriebsstrom: 60 bis max. 150mA

Nun will ich die LED bei 3,3V betreiben mit 82,5mA. Das habe ich mit Hilfe des Dreisatzes errechnet. Hoffentlich auch richtig.

Netzteil: 4,5V , 600mA

Rechnung: Wie viel LED kann ich verbauen?

600mA / 82,5mA = 7,27 Also 7 LED kann ich verbauen.

4,5V - 3,3V = 1,2V

82,5mA * 7(LED) =577,5mA (ca. 578mA)

1,2V / 0,578 = 20,76 Ohm

Ich habe leider kein passenden Widerstand. Deshalb musste ich ihn parallel Schalten.

Wenn ich nun die mA mit dem Multimeter messe, zeigt er mir 146 mA an. Es müssten doch aber ca. 578 mA angezeigt werden oder? Oben im Bild (der Link) könnt ihr den Aufbau sehen. Wäre nett wenn jemand helfen könnte.

Antwort
von kuku27, 15

deine Rechnung ist gut aber 1. falsch und 2. ohne den Wirt gemacht.

1,2/ 0,578= 2,076 und nicht 20,76

Was erwartest von einem 600mA Netzteil? Vermutlich geht das in die Knie und du hast nicht mehr 4,5 Volt an den Klemmen sondern nur mehr 4V und im Leerlauf dafür 5V, außer es ist gut geregelt. Musst halt messen. Bei den Widerständen  musst auch auf die Leistung schaun. Du verbrennst ca 0,7 Watt. Du musst in Parallel mindestens 5 Stück 1/8Watt oder 3 Stück 1/4 Watt Widerstände gleicher Größe haben.

Kommentar von kuku27 ,

so nebenbei: ich würde jede Led einzeln mit einem Vorwiderstand versehen, denn brennt eine durch dann steigt für ALLE anderen die Spannung.

Kommentar von PeterKremsner ,

Kleine Änderung die Spannung steigt nur etwas, aber der Strom der anderen Leds geht durch die Decke, die Schaltung ist in dieser Form aber sowieso ziemlich instabil.

Kommentar von kuku27 ,

Der Strom steigt nur weil die Spannung höher ist.

Antwort
von PeterKremsner, 30

Die Rechnung stimmt auch zu deiner Schaltung, aber der Strom von 150mA (wird durch die Widerstände begrenzt) teilt sich auf alle Leds auf.

Du musst es so machen, dass jede LED ihren eigene Vorwiderstand bekommt, den Wert hast du ja schon berechnet, dann wirst du auch die 578mA messen.

Kommentar von malabhau ,

Jede LED soll ca. 20 Ohm bekommen?

Ich könnte vorne auch einen größeren Widerstand von 140 Ohm verbauen oder?

Kommentar von malabhau ,

Ne also das geht nicht dann bekomm ich nur 33,8mA.

Kommentar von PWolff ,

Schau dir nochmal die Grundlagen von Parallel- und Reihenschaltung an.

Wenn du zwei Gartenschläuche hintereinander hängst, fließt etwas weniger Wasser durch als durch einen einzigen, weil das Wasser mehr Widerstand zu überwinden hat.

Wenn du zwei Gartenschläuche an zwei Wasserhähne anschließt (parallel) und beide aufdrehst, bekommst du viel mehr Wasser als bei einem einzelnen Schlauch.

Kommentar von malabhau ,

Jetzt springt mein Kopf im Dreieck. Könntet ihr noch mal auf die rechnung schauen bitte? 1,2V /0,578 = 2,076 Ohm

Kann das sein? Oder mach ich jetzt etwas komplett falsch? Bitte rechnet nochmals nach.

Kommentar von PeterKremsner ,

Ja der Wert stimmt so.

Du musst aber aufpassen, du hast pro LED eine Spannung von 3,2V bei 82mA.

Bei einem Netzteil mit 4,5V ergibt sich dabei eine Spannung von 1,3V am Widerstand.

Wenn jetzt durch den Widerstand die gesamten 578mA fließen sollen, dann muss der Widerstand den Wert 1,3/0,578 = 2,2 Ohm haben.

Weil die LEDs aber einer gewissen Bauteilstreuung unterliegen, wird eine LED mehr als nur die 82mA bekommen, andere werden weniger bekommen, es ist nur sicher dass in Summe 578mA fließen, weil die Ströme aber Temperaturabhängig sind und das ganze auch instabil ist, funktioniert das so nur bedingt.

Die beste Methode ist ein Widerstand pro LED mit einem Wert von ca 16 Ohm.

Kommentar von malabhau ,

Wieso denn 16 Ohm pro LED. Ist das ein Erfahrungswert?

Kommentar von PeterKremsner ,

Nein, aber du hast Pro LED einen Strom von 82mA und eine Spannung 3,2V somit hast du am Widerstand einen Spannungsabfall von 1,3V und laut dem Ohmschen Gesetz: 1,3/82mA = 15,8 Ohm also ca 16 Ohm.

Kommentar von malabhau ,

Ich hätte noch mal eine andere Überlegung. Nehmen wir mal an ich möchte die LEDs mit 100mA bestromen. Woher weiß ich denn wie viel Spannung diese benötigen. Mit dem Dreisatz klappt es doch nicht. Ich weiß ja nur das : Bei 3.2V 80 mA gebracht werden und bei 3.4  150 mA. Jetzt weiß ich aber nicht wie viel Spannung am Widerstand abfallen muss.

Kommentar von PeterKremsner ,

Naja entweder Überschlagmäßig oder du hast die Kennlinie der Diode.

Ich würde hier für 100mA 3.3V Spannungsabfall an der LED schätzen.

Genau genommen geht das ganze nach einer Exponentialfunktion, eben wie die normale Diodenkennlinie aussieht.

Kommentar von PeterKremsner ,

Vergiss aber das genaue rechnen, denn:

  1. sind deine Widerstände nicht genau
  2. ist die Diodenspannung ziemlich stark Temperaturabhänig
  3. macht es von Seiten der Leuchtkraft keinen Unterschied ob du jetzt die LEDs mit 100mA oder mit 95mA bestromst und solange alle LEDs ungefähr den selben Strom bekommen, merkt man auch keinen Unterschied.

Wenn du zB einen Widerstand von 21,8 Ohm verwendest dann schaust du nach welchen nächstbesten Widerstand hast du liegen und dann nimmst du sagen wir mal einen 21 Ohm oder einen 24 Ohm Widerstand.

Du kannstmit dem neuen Widerstandswert gegenrechnen und schauen ob das alles in deiner gewünschten Toleranz liegt, aber bei LEDs ist das relativ egal.

Kommentar von malabhau ,

Ich habe es nun so umgebaut das jeder Led 2x 39 Ohm parallel vorgeschalten sind. Es wird nun ein Wert von 540mA. Ich denke es reicht aus. Denn das Netzteil schafft nur 600mA. Lieber etwas weniger als das, dass Netzteil es nicht verkraften. Vielen Dank für deine Hilfe. Die Kennlinie kenne ich leider nicht von den LEDs. Ich weiß nicht einmal welche das sind.^^

http://www.ebay.de/itm/100-Stk-0-5W-highpower-smd-plcc2-5730-LEDs-purewhite-50Lm...

Kommentar von PeterKremsner ,

Die Kennlinie ist normal im Datenblatt angegeben, dieses wird aber leider bei Bestellungen von Amazon meistens nicht verlinkt.

http://www.bonled.com/upfile/LEDComponents/High_Power_LEDs/0.5_Watt/BL-TOP5730W3...

Das ist das Datenblatt dazu, die Kennlinie die hier Relevant ist die Foward Current & Forward Voltage.

Wenn du hier den Wert bei 100mA abliest kommst du auf ca 3.35V Spannung an der LED.

Antwort
von Modem1, 9

Messfehler sind nicht selten: Das Messgerät sollte einen großen Innenwiderstand haben: 20 MOhm

Kommentar von PeterKremsner ,

Ist hier allerdings kein Messfehler sondern ein Fehler in der Berechnung der Schaltung bzw ein Fehler der Schaltung selbst, der gemessene Strom ist schon richtig so.

Antwort
von malabhau, 15

Könnte eventuell noch jemand über die Rechnung schauen?

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