5v auf 3.7v Einfach Widerstand nehmen?
Für was werden die 3,7V gebraucht?
LEDs
1 oder viele Leds?
Möchte ein starkes Licht haben für mein Mikroskope, da die normale Belichtung schlecht ist
4 Antworten
Der Spannungsfall eines Widerstandes hängt vom Strom ab.
Man muss also den Strom kennen und der Strom des Verbrauchers muss unbedingt konstant sein. Ändert sichd er Strom im Verbraucher, ändert sich auch die Spannung die am Widerstand ab fällt.
Bei LEDs ist das so, dass die wenn eine bestimmte Spannung, auch "knickspannung" oder "Uf = Spannung-Vorwärts" überschritten wird, die so viel Strom ziehen wie es die Quelle schafft.
Umgekehrt, fließt ein Strom durch die Diode, in gewissen Grenzen egal wie viel, fällt dann die Uf Spannung an der Diode ab.
Bei Gleichrichterdioden sind das je nach Bauart meistens 0,7V (Silizium), kann aber auch deutlich weniger sein (Shottky Diode)
LEDs sind technisch gesehen wie Gleichrichterdioden, nur sitzen die in einem durchsichtigen Gehäuse und können nur geringe Ströme bevor die durchbrennen. Tatsächlich leuchtet jede Diode, Gleichrichterdioden leuchten im Infrarotbereich, das Gehäuse ist aber in der Regel lackiert so dass man das Licht nicht nutzen kann.
Je höher Uf einer Diode, desto kurzwelliger das Licht. Ab ca. 1,3V wird es sichtbar (rot) und ab etwa 4V wieder unsichtbar (Ultraviolett).
Weiße LEDs gibt es nicht. Eine LED kann immer nur eine Lichtfrequenz abgeben, abhängig von Material und Dotierung des Halbleiterkristalls. Daher gibt es dann blaue, UV nahe oder UV LEDs die einen Leuchtstoff eingebaut haben der dann das Licht der Diode in weißes Licht, also ein breitbandiges Frequenzgemisch aus sichtbarem Licht umwandelt.
Man kann also an der Farbe der LED gut abschätzen wie viel Spannung die braucht um zu leuchten. Bei weissen LEDs muss man also "blau" oder "uv" annehmen, denn die eigentliche Diode im Inneren ist blau bis UV.
Besser ist natürlich in das Datenblatt zu gucken.
Zur Berechnung. Man kennt ja die Spannung der LED (über Farbe oder aus Datenblatt). Also muss der Vorwiderstand die Überschüssige Spannung "auffressen".
Hat die LED also 3,7V und die Quelle 5V, dann muss der Widerstand 1,3V "auffressen". Jetzt muss man natürlich den Betriebsstrom kennen. Der Strom bestimmt rein die Leuchtkraft. je mehr Strom, desto heller wird die LED. Aber die LED hält nur bis zu einem bestimmten Strom aus. Der liegt meistens bei maximal 20mA es gibt aber auch Dioden die mehr oder weniger Strom verkraften.
Und damit berechnest Du den Widerstand:
R = U / I
Also Widerstandswert ist Spannung am Widerstand durch Strom durch Widerstand.
Wenn der Widerstand 1,3V "fressen" soll wenn 20mA durch fließen, dann hast Du
R = 1,3V / 0,02A = 65 Ohm
Möchte man mehrere LEDs in Reihe und/oder parallel schalten, dann wird es komplizierter. Aber es gibt LED Rechner die die Arbeit für einen abnehmen:
https://www.reichelt.de/?ACTION=87
Hier einfach die Werte eintragen und wie viele Du in Reihe und/oder parallel betreiben möchtest. Dann bekommst Du das Schaltbild wie das alles zu verbinden ist und den passenden Wert der Widerstände angezeigt.
Brauchst Du viele LEDs, so macht es Sinn mit einer höheren Spannung zu arbeiten und die LEDs so gut es geht in Reihe zu schalten, das ist effizienter. Bei 12V kannst Du dann je 3 Deiner 3,7V LEDs pro Widerstand in Reihe schalten.
Und hier noch ein Rechner wo man die Spannung der LED anhand ihrer Farbe auswählen kann:
Für LEDs (wenn Gesamtstrom bekannt ist!) benutzt man einfach einen passenden berechneten Vorwiderstand der den Strom auf den benötigten LED-Strom begrenzt.
https://leds-and-more.de/Widerstandsrechner
Ist es hingegen für eine elektronische Schaltung bzw. Steuerung von LEDs mit wechselnden Stromstärken (geregelte Helligkeit, Farbe, ...) ist ein Vorwiderstand total ungeeignet. Auch ein Poti, als Spannungsteiler ist ungeeignet.
Für elektronische Schaltungen, muss man dann andere Lösungen nutzen:
Lösung A: mit 2 Silizium Dioden
Du kannst einfach 2 Silizium Dioden (je nach Strombedarf 1N4007, 1N5407 , oder größere) in Reihe in Flussrichtung davor schalten. Denn je Silizium-Dioden wird die Spannung um ca. 0,65V kleiner sein.
Bei 2 Dioden sind es dann 2x0,65V weniger = 5V - 1,3V = 3,7V
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/bau/0201113.htm
https://www.reichelt.de/gleichrichterdiode-1000-v-1-a-do-41-1n-4007-p1729.html
https://www.reichelt.de/gleichrichterdiode-800-v-3-a-do-201ad-rnd-1n5407-p223381.html
Lösung B: Spannungsregler LM350 + kleine Beschaltung
Das ist die Schaltung:
https://www.gutefrage.net/frage/lm350-problem
hier erhältst du den LM350
https://www.reichelt.de/spannungsregler-einstellbar-1-2--33-vout-3-a-to-220-lm350t-ti-p301518.html
Viel Erfolg!
LEDs sind sehr empfindlich gegen Überspannung, daher würde dem Vorschlag von 3055 mit einem Spannungsregler bevorzugen. Im Modellbaubereich fand ich einige interessante "Miniatur Konstantstromquellen" für LEDS, die mir geeigneter erscheinen als ein einfacher Widerstand.
Dazu kann man einen LED-Treiber verwenden. Zum Beispiel damit:
Da kann man dann helle weiße LEDs verwenden. Mit R4 kann man dann den Strom der LEDs einstellen.
Das ganze kann man dann mit einer Versorgungsspannung von 4V bis 35V betreiben.