Frage von LampenKing, 82

Welchen Vorwiderstand?

Welchen LED Vorwiderstand brauche ich bei dieser Schaltung wenn die Betriebsspannung 9V ist und meine LED ab 1.8V anfängt zu leuchten und 20mA hat?

http://www.brgkepler.at/~robotik/home/images/ee_lauflicht_schaltplan.gif

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von TomRichter, 46

Irgendwas zwischen 3.3 kOhm und Null.

Das hängt davon ab, welche Version des IC 4017 Du verwendest (also die Buchstaben, die nach dem 4017 stehen). Dieser IC ist dafür gedacht, Logik-Bausteine anzusteuern, nicht LEDs, entsprechend sind die Ausgangsströme, die der IC liefert, auch begrenzt auf ein paar wenige Milliampere.

Du musst aus dem Datenblatt entnehmen, welchen Strom der IC in Deiner Version liefern kann (wahrscheinlich kann keiner die vollen 20 mA), ohne Schaden zu nehmen. Dann teilst Du die 7V, die am Widerstand abfallen sollen, durch diesen Strom, und rundest den so erhaltenen Widerstand auf den nächsten handelsüblichen Wert auf.


Kommentar von Iceblue ,

nicht hilfreich....

Kommentar von TomRichter ,

es wäre hilfreich, würdest Du dazuschreiben, warum Du die Antwort für nicht hilfreich hältst.

Einfach das Datenblatt des 4017B zu verlinken, ohne zu wissen, welche Version der Fragesteller in seiner Bastelkiste hat, ist auch nicht hilfreicher.

Kommentar von LampenKing ,

https://www.reichelt.de/MOS-4017/3/index.html?&ACTION=3&LA=446&ARTIC...

Also es ist der. Und stimmt, ich habe gesehen das es max. 10mA sind.

Kommentar von TomRichter ,

> max. 10mA

Eventuell auch deutlich weniger laut dem Datenblatt, das bei Reichelt dazu verlinkt ist! Die maßgebende Zeile ist I(OH) mit tiefgestelltem OH, und dort die Zeile mit 10 V Betriebsspannung.

Da stehen gerade mal 0,9 mA (Spalte 25°C und typisch) - allerdings ist das nicht die maximale Belastbarkeit, sondern der Strom, bei dem die Ausgangsspannung auf 9,5 V fällt.

Maximal zulässig schätzungsweise 3 mA (keine Ahnung, ob bit77 diese Angabe irgendwo gefunden oder auch geschätzt hat), Du kannst ja schon im Vorfeld ausprobieren, ob Dir die Helligkeit Deiner LED bei 3 mA ausreicht.

Für mehr Licht: mit dem Ausgang nicht direkt die LED betreiben, sondern einen Transistor ansteuern.

Kommentar von bit77 ,

Wenn man das Datenblatt liest, wird man feststellen daß bei einer Betriebsspannung von 15 Volt maximal 6,8 mA pro Ausgang möglich sind. Dies gilt für beide Richtungen der Gegentaktausgänge, also Source und Sink. Bei 10 Volt ist es gerade mal die Hälfte.

Wenn man jetzt rund 3 mA bei 9 Volt zur Verfügung hat wird man eine Verlustleistung haben, die gerade noch so im zulässigen Bereich ist, da das IC einen Konstantstrom ausspuckt, wenn es überlastet wird. Mit einem LED-Vorwiderstand von 1kOhm liegt man noch im zulässigen Verlustleistungsbereich von 100 mW. Eine höhere Betriebsspannung wäre hier von Vorteil.

Antwort
von PWolff, 50

Warum nimmst du nicht die 270 Ω, die im Schaltplan angegeben sind? Oder hast du eine LED mit 20 mA maximalem Strom?

Außerdem kommt es noch darauf an, welchen Strom der 4017 (IC 2) liefern kann.

Zu deiner Rechnung:

Die Spannung an der LED dürfte ziemlich konstant bleiben, d. h. wir haben 9 V - 1,8 V = 7,2 V Spannung am Widerstand (ggf. abzüglich 0,2 V Durchlasswiderstand am Treibertransistor in IC 2).

7,2 V / 20 mA = 360 Ω

Wenn die LED tatsächlich eine ist, die maximal 20 mA verträgt, nimm lieber den nächsthöheren Normwert 390 Ω oder 470 Ω.

Kommentar von Iceblue ,
Kommentar von PWolff ,

Such dir die maximal zulässigen Ausgangsströme und die internen Spannungsverluste bitte selber aus den Tabellen zusammen.

Antwort
von bit77, 21

Die Widerstände in der Schaltung sind zu niederohmig und belasten die Ausgänge des Zählers (4017) zu sehr. Mehr als 6...8 mA sollte man nicht aus einem CMOS-IC entnehmen, wenn Zuverlässigkeit verlangt wird.

Die Verlustleistung des 4017 steigt damit auch unzulässig an, weil der Rdson der Ausgänge verhältnismäßig hoch ist und die Spannung zu sehr einbricht.

Besser hochohmigere Widerstände verwenden.

Mit 1 Kiloohm leuchten die LED´s noch ausreichend hell und klar. Dabei fließen rund 7 mA pro LED. Das die LED´s hell genug sind liegt auch daran, daß eine mit 20 mA betriebene LED nur unwesentlich  heller ist, als wenn 10 mA fließen würden.

Das Wirkungsgradmaximum einer LED wird nämlich nicht beim maximal möglichen Strom erreicht, sondern bei rund den halben Wert, hier also 10 mA. Wenn es denn unbedingt die 20 mA sein müssen, dann sollte man mit Transistoren nachhelfen.

Der erforderliche Vorwiderstand bei 9V Betriebsspannung, Treibertransistor und 20mA LED-Strom beträgt übrigens 330 Ohm.

Antwort
von guenterhalt, 32

hast du mal im Datenblatt nachgesehen, welchen maximalen Strom der Schaltkreis je Ausgang aufnehmen kann. So wie ich beim flüchtigen betrachten gesehen habe, sind das nicht mehr als 6 mA.

Eine LED würde bei dem Strom kaum erkennbar leuchten.
An deiner Stelle würde ich hinter jeden Ausgang einen speziellen Treiber schalten. Das könnte der ULN2803 oder auch auch jeweils ein Transistor sein.

So wie die Schaltung angegeben ist, wird sie mit Sicherheit den 4017 zerstören oder aber die LED's leuchten nicht.

Kommentar von Iceblue ,

Das sehe ich auch so

Antwort
von appletman, 42

I = U/R (Ohm'sches Gesetz)

20 mA = 9V/Rges

Rges = 9V/20 mA = 450 Ohm

Rdiode = 1,8V/20 mA = 90 Ohm

Rvor = 450 Ohm - 90 Ohm = 360 Ohm

Allerdings ist das die Rechnung für eine Diode mit Vorwiderstand an 9V und hat nichts mit deiner Schaltung zu tun...

Kommentar von Gehilfling ,

Ginge auch direkt über Spannung und Strom:

1.8V an der Diode = 7.2V am Widerstand.
Mit Strom I = 20mA = 0.02A folgt nach Ohm:

R = U/I = 7.2V / 0.02A

Antwort
von Gehilfling, 32

360 Ohm müssen es sein.

Keine passende Antwort gefunden?

Fragen Sie die Community