Wieviel Volt und Ampere würde benötigt werden um alle LED´s zum Leuchten zu bringen?
Hallo,
an einer Schaltung liegt Strom an. An der Stromquelle werden 3 LEDs betrieben. Jede dieser LEDs benötigt 3 Volt um zu leuchten.
Mein Frage;
Wieviel Volt wird in Summe benötigt, 3 oder 9 Volt?
5 Antworten
- Die Spannungen addieren sich, weil es eine Serieschaltung ist. Also 9V.
- Dies gilt aber nur, wenn die LEDs wirklich bei Nennstrom einen Spannungsabfall von 3V haben und alle gleicher Bauart sind!
- Lieber etwas weniger Spannung nehmen, z.B. 8,5V. Denn eigentlich sind LEDs für einen bestimmten Nenn-Strom konzipiert und diesen muss man "treffen" bzw. einstellen. Dazu bräuchte man eine Konstant-Strom-Quelle.
- Die Spannung ist dann sekundär. Und diese Spannung mit einer Spannungsquelle zu treffen, ist schwierig. Deshalb eher etwas zuwenig Spannung nehmen.
- Die Ampere addieren sich nicht. Die Schaltung braucht also "nur" die Stromstärke einer einzelnen LED.
mit so einer Schaltung werden die LED's midestens aber eine beim Einschalten sofort kaputt sein.
LED's haben Spannungs-Strom-Kennlinien bei der der Strom ab einer bestimmten Spannung (bei dir dann die 3V) sehr stark ansteigt.
Es kann also sein, dass bei 2,9V praktisch kein Strom, bei 3,1 V schon ein Strom fließt, der die Diode überlastet.
Das löst man dadurch, dass ein Widerstand in reihe geschaltet wird. Wird der Strom zu groß, fällt über dem Widerstand soviel Spannung ab, dass die Spannung an der LED wieder kleiner wird, womit auch der Strom kleiner wird.
Bei deinen 3 3V-LED's sind also mindestens 9V notwendig. Ob sie da leuchten oder schon sterben, ist unbestimmt.
Praktisch wird man eine Spannungsquelle mit vielleicht 12V wählen.
Über dem dann eingefügte Widerstand müssen dann 12 - 9 = 3V "vernichtet" werden.
Bei LED's sollte man mit ca. 20mA Strom rechnen, um sie gut leuchten zu sehen.
Die leuchten auch schon bei 10mA, aber nicht so hell. Bei 30mA werden sie wohl eine geringere Lebensdauer haben. Die Datenblätter enthalten dafür genaue Angaben.
Der Widerstand muss so genau nicht dimensioniert werden.
Für das Beispiel :
mit U = 3 V und 20mA wird das dann ein Wert von 3/20 kOhm = 150Ohm (R = U/I)
Eine Parallelschaltung von LED's ist nicht zu empfehlen.
Kein Bauelement wird genau den Wert 3V (oder andere) haben, bei den eine LED leuchtet.
Wenn der Wert einer Diode nur um 0,001V von einer anderen abweicht, wir durch die mit der geringeren Spannung mehr Strom fließen.
Früher oder später wir die dann überlastet und sterben.
(sieht man z.B. an LED-Ampeln, wo Zeilen oder Spalten nicht mehr leuchten)
Passiert, wenn man Pfennigfuchser als Ingenieure arbeiten lässt
Wenn jede Led genau 3 Volt braucht, dann nimmt man keine Reihenschaltung, weil hier die Spannung nach jeder LED (In der Praxis auch an jedem Stückchen Leitung) abfällt.
Hier würde sich eine Parallelschaltung eignen, dort fällt an jedem Zweig dieselbe Spannung ab.
Welcher Strom eine LED braucht, kann ich dir auch nicht sagen, weil ich nicht weiß, welche LEDs du benutzt.
Die meisten kleinen LEDs, so 15-20mA
Ob Reihen- oder Parallelschaltung sinnvoller ist, hängt von der Spannungsquelle ab, zu der leider keine Angabe gemacht wurde.
Der Strom teilt sich in einer Parallelschaltung am Knoten auf.
Rein theoretisch, solltest du dann einen Gesamtstrom von ca. 3 mal die mA Werte der LEDs haben. Das fließt natürlich in deine Berechnung mit ein!
Also nicht Gesamtstrom pro Zweig, sondern für die ganze Schaltung.
Kannst du ja mal durch rechnen.
Dann solltest du vor deiner Spannungsquelle auch den Strom mit einem Widerstand entgegen wirken.
Nur der Genauigkeit halber (und weil es schon wichtig ist, zwischen Strom und Spannung zu unterscheiden):
Ein Strom kann nicht "anliegen" sondern nur fließen - und zwar: Getrieben duch eine Spannungsquelle (wie in Deinem Bild), also keine "Stromquelle".
Natürlich ist die Antwort mit 9V korrekt.
Das Wort "Stromquelle" ist als Sammelbezeichnung in der Umgangssprache verankert, das sollte man hier akzeptieren.
Der Satz "An einer Schaltung liegt Strom an" dagegen zeugt ganz klar von einem fehlerhaften Verständnis. Das würde ich auch nicht stehen lassen.
Ich hab nichts gegen den Begriff "Stromquelle" - wir bezeichen damit ja eine Spannungsquelle mit einem Innenwiderstand/Vorwiderstand, der sehr viel größer ist als dier angeschlossene Lastwiderstand. Wir haben dafür ja sogar eine extra Schaltsymbol.
Nur, in der gezeigten Skizze sehe ich eben das klassische Symbol einer Batterie - und die ist eben eine typische Spannungsquelle!
Hallo,
in Serie geschaltet summiert sich die erforderliche Spannung, in diesem Fall auf 9V,
eine Parallelschaltung wäre mit 3V ausgekommen.
Der Stromverbrauch in W der Einzel-LED bleibt gleich und summiert sich in jedem Fall
mfg
Harry
Muss dann auch die mA Werte * drei genommen werden?