Berechnung des LED-Widerstands

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Berechnung des LED-Widerstands

led resistor calculation

In diesem Artikel geht es um die Berechnung des LED-Widerstands. Die Betriebsspannung der meisten LEDs/Power-LEDs liegt zwischen 2-4 Volt.

Manchmal liefert unsere Stromquelle eine höhere Spannung (z. B. 5 V). Wenn wir also versuchen, die LED mit einer höheren Spannung einzuschalten, brennt die LED.

Die LEDs werden mit unterschiedlichen Spezifikationen hergestellt, die Hersteller stellen jedoch auch ein „Datenblatt“ für ihre Produkte zur Verfügung.

Der folgende Link ist beispielsweise die Datenblattdatei (datasheet) für standardmäßige „Farnell 5 mm rote LEDs“:

https://www.farnell.com/datasheets/1498852.pdf

In der Tabelle „Elektrische Eigenschaften“ der obigen Datenblattdatei gibt es den Wert „Durchlassspannung (Vf)“.

Dieser Wert ist die Standardarbeitsspannung der LED, bei der die LED lange Zeit mit ihrer maximal zulässigen Lichtintensität eingeschaltet bleiben kann.

Laut der letzten Spalte dieser Zeile beträgt der benötigte Strom 20 mA bei einer typischen Spannung von 2 V.

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Berechnung eines einzelnen LED-Widerstands

Zum Beispiel. Die Stromquelle, die Sie haben, ist ein typischer 5-V-USB-Anschluss (z. B. eine Powerbank).

Es wird empfohlen, für die USB-Spannung auf jeden Fall 5,2 V anstelle von 5 V in Betracht zu ziehen.

Jetzt haben wir alle benötigten Werte und können das Ohmsche Gesetz zur Berechnung des Widerstands verwenden.

R=V/I

Tatsächlich ist V die Spannung, die mit dem Widerstand (5.2-2) verringert werden muss, und I ist der Durchlassstrom der LED (0,020 A).

R=3,2/0,02 -> R=160 Ohm

Die Widerstände weisen Fehler auf. Wenn wir beispielsweise einen Widerstand mit einem Fehler von 10 % haben (Silberring), muss der Nennwert des Widerstands, den wir verwenden müssen, um 10 % höher sein. Das bedeutet, dass wir einen Widerstand von mindestens 160+16=176 Ohm benötigen.

Gemäß dem E12-Standard (https://wicard.net/de/widerstand/) beträgt der nächsthöhere Widerstandswert 180 Ohm (braun, grau, braun-silber).

Jetzt muss die Leistung des Widerstands berechnet werden:

P=R×I^2

P=180×0,02^2

P=0,072W

Für eine rote LED sollte also mindestens ein 1/8W-Widerstand geeignet sein. Die typischen Axialwiderstände sind 1/4 W.

led resistor LED-Widerstands

Berechnung mehrerer LEDs

Sie können auch Reihen-LEDs mit demselben Vorwärtsstrom oder Parallel-LEDs mit derselben Vorwärtsspannung verwenden.

Wenn Sie zwei rote 5-mm-LEDs in Reihe verwenden, beträgt die Durchlassspannung 4 V bei 20 mA Strom, daher ist der erforderliche Widerstand:

R=V/I

R=(5,2-4)/0,02

R=60 ~ 68 Ohm E12-Widerstand

led resistor seires LED-Widerstands

Wenn Sie zwei parallele LEDs verwenden, muss der Strom in den Berechnungen mit 40 mA statt mit 20 mA berücksichtigt werden:

R=(5,2-2)/0,04

R=80~82 Ohm E12 1 % Widerstand mit braunem Ring

LED-Widerstands

Sie können den geeigneten Widerstand für andere LED-Typen anhand der LED-Spezifikation im bereitgestellten Datenblatt (datasheet) berechnen.

 

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