Reichen 2 9V-blöcke um knapp 100 leds in reihe zu schalten?

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6 Antworten

für knapp 100 LEDs sind 18 volt einfach viel zu wenig. je nach farbe haben die dinger 1,3 Volt (Infra Rot) bis rund 4 volt (Weiß)

rund 100 LEDs brauchen aber auch eine menge strom. da sind 9 volt Blöcke wegen des relativ geringen energiegehaltes nicht unbedingt die erste wahl...

außerdm kann man ja auch teilweise parallel schalten...

nehmen wir mal an, du willst weiße LEDs verwenden, sagen wir sie haben 3,9 volt bei 20 mA

dann schaltest du je 3 in reihe. macht 17,7 volt. musst du also 0,3 volt bei 0,02 Ampere verbrennen. nach der omschen formel macht das einen benötigten vorwiderstand von 15 Ohm. nimm 18, das ist die nächste verfügbare größe...

jetzt sagen wir mal, du biltest 33 Ketten aus je einem Vorwiderstand und 3 LEDs. macht 99 weiße LEDs das ergibt eine stromaufnahme von 660 mA

bei der Kapazität der Blocks wird das ganze wohl keine Stunde halten...

ich würde es mit Akkus versuchen. wie viele, das hängt davon ab, wie groß und schwer das ding werden soll und wie lange es halten soll...

wenn du mir schreiben würdest, welche Lichtffarbe du haben magst, helfe ich dir auch gerne berechnen.

lg, Anna

Ich selbst habe einmal gesehen, wie über 200 LEDs in Reihe geschaltet worden sind.

Diejenigen, die das gebaut haben, waren aber Ingenieure mit Spezialgebiet Leistungselektronik.

Die Stromversorgung war ein DC/DC-Wandler, der als Konstantstromquelle (nicht Konstantspannungsquelle) betrieben wurde und aus wenigen Volt Spannung mehrere hundert Volt Spannung machen konnte, um den notwendigen, konstanten Strom zu erzielen.

Für Hobbybastler ist so etwas aber wohl eher nicht machbar.

Nein.. denn das wären nur 18V... also 0.18V pro LED... die meisten LED's benötigen zwischen 1 und 4 Volt je nach Leistung

Kommt drauf an, welche LEDs du verwendest, und welche Spannung diese brauchen.

Nein, die Spannung reicht definitiv nicht aus.

Reihenschaltung ist für LEDs eine Selbstmordschaltung! Also nur parallel mit elektronischer Spannungsreguliereung

martin7812 16.07.2015, 16:31

... parallel ... Spannungsreguliereung

Beides falsch!

Schau dir doch mal die Kennlinie einer roten LED an (bei anderen Farben ist der Effekt nicht ganz so schlimm).

Nehmen wir an, die Spannungsregelung würde um nur 5% nach unten abweichen und anstatt 1,7V nur 1,62V liefern. Dann würden durch die LED nur 4mA anstatt 20mA fließen. Die elektrische Leistung wäre um 80% kleiner.

Nehmen wir an, die Spannungsregelung würde um nur 5% nach oben abweichen (1,78V anstatt 1,7V): Der Strom wäre dann etwa 32mA, die Leistung also um 67% höher.

Nehmen wir stattdessen eine Stromregelung, die eine Genauigkeit von nur 30% hat:

Die Spannung würde sich dann im Bereich 1,67V bis 1,73V bewegen; dies entspricht einem Unterschied in der elektrischen Leistung von nur 31% nach unten bzw. 32% nach oben, obwohl die Genauigkeit der Stromregelung deutlich schlechter ist als die der Spannungsregelung.

Fazit: Für LEDs braucht man eine Stromregelung, keine Spannungsregelung.

Laut einem Datenblatt, das ich gefunden habe, kann die Spannung einer LED eines bestimmten Typs streuen (bei der entsprechenden Farbe: 2,1V bis 2,4V).

Im Worst-Case hat man zwei LEDs, von denen eine gerade 2,1V und die andere gerade 2,4V hat. Würde man sich für die mittlere Spannung (2,25V) entscheiden, wären das 7% Abweichung vom "Soll". Bereits oben habe ich ausgerechnet, was 5% Abweichung bei einer LED bedeutet.

Fazit: LEDs niemals parallel schalten.

Reihenschaltung ist für LEDs eine Selbstmordschaltung!

Ich habe schon mehrere Schaltungen gesehen, wo LEDs in Reihe geschaltet werden. Wie man auf die Idee kommen kann, dass das irgendwelche Probleme machen soll, ist mir völlig unverständlich.

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martin7812 17.07.2015, 07:46
@pwohpwoh

Ich habe beide Schaltungen mit zwei sich besonders stark unterscheidenden LEDs aufgebaut und ein bisschen gemessen:

Parallelschaltung:

Spannung: 2,06V, Strom LED 1: 6,5mA, Strom LED 2: 18,3mA

Reihenschaltung:

Strom: 20mA, Spannung LED 1: 2,08V, Spannung LED 2: 2,06V

Bei der Parallelschaltung hat sich die Leistung im Verhältnis 1:3 auf die LEDs verteilt, bei der Reihenschaltung in etwa im Verhältnis 1:1.

In beiden Schaltungen haben beide LEDs übrigens geleuchtet. Wenn man mit Strom und Spannung noch höher gegangen wäre (um helleres Licht zu erzielen - diesen Versuch habe ich nicht gemacht) müsste laut Diodenkennlinie bei der Parallelschaltung das Verhältnis sich immer weiter "verschlechtern" (1:5, 1:10, ...), während es bei der Reihenschaltung sich zunächst etwas verschlechtert (z.B. zu 1:1,5), dann aber mit steigender Leistung wieder Richtung 1:1 geht.

Diese Messung habe ich allerdings nicht gemacht, da mir die Zeit leider fehlt.

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martin7812 17.07.2015, 07:52
@martin7812

Nachtrag:

In den Datenblättern von LEDs wird immer angegeben, mit welchem Strom diese zu betreiben ist, während die Spannung laut Datenblatt streuen kann.

Wenn du zwei LEDs hast, die unterschiedlichen Strom brauchen, kannst du diese natürlich nicht in Reihe schalten - diese brauchen dann alle einen separaten Vorwiderstand.

Schaltest du LEDs parallel, so zeigt meine Messung, dass es gar nicht möglich ist, dafür zu sorgen, dass eine LED einen bestimmten Strom abbekommt.

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martin7812 18.07.2015, 09:51
@pwohpwoh

Und noch was:

Gleich der erste Treffer in Google zum Suchbegriff "leds parallelschaltung" ist folgende Seite:

http://www.elektronik-tipps.de/archiv/leds-in-reihe-oder-parallel-schalten/

Zitat 1:

Warum man keine LEDs parallel schalten sollte

Dies ist die Überschrift eines Kapitels, in dem so ziemlich dasselbe geschrieben wird, was ich oben bereits geschrieben habe.

Zitat 2:

Fazit: So viel ist sicher, eine Reihenschaltung von LEDs ist wesentlich effizienter als eine Parallelschaltung.

Mit deiner Meinung, dass man LEDs parallel und nicht in Reihe schalten sollte, stehst du also ziemlich alleine da.

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pwohpwoh 18.07.2015, 11:18
@martin7812

Dann mach doch mal einen Lebensdauer-Test. In Reihe sterben sie wegen der hohen Stromstärke wie die Fliegen.

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martin7812 18.07.2015, 11:42
@pwohpwoh

An diesem Kommentar sieht man, dass du von Elektrotechnik ansolut NULL Ahnung haben kannst:

In einer Reihenschaltung kann man genau einstellen, welche Stromstärke man haben will. Alle LEDs haben dann dieselbe Stromstärke. Wenn ich möchte, dass die LEDs eine kleine Stromstärke abbekommen, designe ich meine Schaltung so, dass die Stromstärke gering ist; will ich, dass die Stromstärke größer ist, designe ich meine Schaltung anders.

In der Parallelschaltung kann ich nur die Summe der Ströme einstellen. Wie meine Messungen oben gezeigt haben, habe ich in diesem Fall null Chance zu kontrollieren, welche LED wie viel Strom abbekommt. Wenn ich 10 LEDs parallel schalte, bekommt im Extremfall eine LED den gesamten Strom ab - also den 10-fachen Strom, den die LEDs jeweils haben sollen.

In der Parallelschaltung habe ich folglich eine überhöhte Stromstärke, nicht in der Reihenschaltung!

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martin7812 18.07.2015, 13:34
@pwohpwoh

Ich habe mal dein Profil angeschaut und sehe, dass du was mit Autos machen musst. Ich gehe daher davon aus, dass du etwas verwechselst:

In LED-Rücklichtern, LED-Blinkern usw. wird eine so-genannte "Matixverschaltung" angwendet. Es handelt sich dabei tatsächlich um eine Parallelschaltung. Allerdings müssen dabei die einzelnen LEDs zuächst ausgemessen werden, um sicherzustellen, dass nicht zwei so unterschiedliche LEDs, wie ich sie bei meiner Messung hatte, parallel geschaltet werden. Die Lebensdauer der einzelnen LEDs in so einem Modul ist aber nicht höher, sondern geringer als in einer Reihenschaltung.

Warum macht man das aber?

Wenn in einer Reihenschaltung eine LED kaputt geht, so wäre die gesamte Leuchte nicht mehr zu gebrauchen: Obwohl von 100 LEDs 99 noch vollständig in Ordnung sind, leuchtet keine einzige mehr (wie bei Lichterketten an Weihnachtsbäumen)!

Wenn in einer Matrixverschaltung 10 LEDs kaputt gehen, so würden von den 100 LEDs noch 90 leuchten. In der Matrixverschaltung werden die ersten LEDs zwar im Durchschnitt schon deutlich früher als in der Reihenschaltung kaputt gehen, aber bis die 10te LED kaputt ist, dauert es deutlich länger als bis in der Reihenschaltung eine LED kaputt geht.

Wenn man die Möglichkeit hat, einzelne defekte LEDs auszutauschen oder die Schaltung bereits als "kaputt" gilt, wenn nur noch 99 von 100 LEDs leuchten, bringt der Vorteil der Matrixverschaltung, dass "die restlichen 90 LEDs noch leuchten" nichts - dann ist die Reihenschaltung von der "Lebenserwartung" (Zeit, bis erste LED kaputt geht) besser.

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