Mal wieder ein kleiner LED-/Strom-/Helligkeitsvergleich

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12mA (1k Vorwiderstand an 16V DC, Uf 3.1V)

Ich habe gerade mal wieder durch Zufall Fotos der gleichen weißen LED mit unterschiedlichen Vorwiderständen gemacht. Selbst bei den „billigen“ Vertretern der Art, ist die Lichtausbeute in den letzten Jahren wahnsinnig gewachsen.

 

 

 

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1,1mA (10k Vorwiderstand an 16V DC, Uf 3.1V)

Im direkten Vergleich ist der Unterschied natürlich deutlich. Wenn man aber bedenkt, dass der Strom im oberen Foto 10 mal höher ist, als eben im unteren, sollte man wirklich überlegen, wie hell eine LED leuchten soll. Gerade im Modellbau oder auch bei Schaltungen, in denen es auf den Energiehaushalt ankommt, ist die Lichtausbeute längst nicht alles.

Wenn man z. B. bei der Häuserbeleuchtung in Modellbahnalagen mit der maximalen Helligkeit arbeitet, müssen sich vorbeifahrende (Miniatur) Lokführer wahrscheinlich die Sonnenbrille aufsetzen :mrgreen:

Ich habe das Spielchen ein wenig weiter ausgereizt, im aktuellen Fall (Noname-China 3mm-LED, weiß) ist bei etwas über 160 k (!) als Vorwiderstand nur noch ein glimmen zu erkennen, immerhin lediglich irgendwas um 100µA. Für eine schummerige Parkbeleuchtung im Modell sind 100k vor der LED noch vertretbar, wenn es um den Effekt und nicht die Ausleuchtung geht.

Will sagen: Wenn man nach längerer Zeit mal wieder eine Charge Leuchtdioden kauft, vielleicht vorsichtshalber ein Auge auf das Strom-/Helligkeitsverhältnis werfen.

 

 

 

 

Berechnung LED Vorwiderstand

OK, offensichtlich gibt es Bedarf… ;-)

Grüne LED

Vorweg, eine LED sollte IMMER einen Vorwiderstand haben! Ich weiß, das es auch z.B. Fernbedienungen gibt, in denen die Sende IR-LED direkt über einen FET an der Betriebsspannung hängt. In diesen Fällen ist einfach der Innenwiderstand der Batterie ausgenutzt worden oder der RDSon des FET’s. Trotzdem keine ’saubere‘ Lösung…

Also gehen wir mal von folgendem Schaltbild aus:
Einfache LED Schaltung mit VorwiderstandEinfacher LED Anschluss mit Vorwiderstand

 

 

 

Hat man keine eindeutigen Daten zur LED zur Hand, kann man von folgenden Kerndaten ausgehen:

  • Blau Weiß:         3V, max. 20mA
  • Rot, Grün,Gelb:  2V, max.20mA

Mir ist klar, das es nicht immer genau 2V oder 3V sind, aber da man ohnehin meist auf einen Standardwiderstand einer E-Reihe zurückgreifen muss und diesen immer eine Stufe über dem berechneten Wert nehmen sollte wird, kommt das auf ’nen Schnapps‘ nicht an! Ich empfehle ohnehin, nur mit 10-15 mA zu rechnen, das schont die Stromquelle (spart Energie! ;-) ) und man ist eben auf der sicheren Seite!

Ebenso sind moderne LEDs hell genug, man muss sie nicht immer am Limit betreiben. Wenn man wirklich alles herausholen möchte, ist das Datenblatt zur LED Pflicht! Hier im Beispiel gehe ich aber von normalen 3 bzw. 5mm LEDs aus!

Wobei ich für den schnellen Einsatz mit folgenden Werten immer klar gekommen bin:

  • -5V    220R
  • -12V  560R
  • -24V 1500R

OK, zum Rechnen :-)

Man nimmt die Betriebsspannung, zieht den zu erwartenden Spanungsabfall der LED ab und Teilt das Ergebnis durch den max. Strom -> U=R*I

Darauf achten, das man richtig mit den Kommastellen umgeht! 1Ampere = 1000mA.

Beispiel mit 12V, 2V LED Spannung und 15mA LED Strom:

12V-2V = 10V (Die sollen am Vorwiderstand abfallen!)

10V:15mA = 666,6 Ohm

Im Taschenrechner ist aber 10:0,015 einzugeben, die 0,015 sind 15mA (in Ampere!)

nächstliegender Wert in z.B. der E12 Reihe wären 680 Ohm.

 

 

Android App: ElectroDroid

electrodroid_screenshot_app_android_www.michael-floessel.deAls Elektroniker hat man ja des öfteren (wenn nicht immer) auch mit Mathematik und Berechnungen zu tun. Daneben gibt es auch Farbcodes, Simulatoren und andere Dinge, die man nicht immer im Kopf hat. Hier gibt’s ElectroDroid (Goolge Play), eine nette App, die sich als Helferlein für diese Sachen bereitstellt. Zusätzlich noch der Link zur Entwicklerseite, es gibt wohl weitere Versionen für andere Betriebssysteme. Ich habe mich allerdings nur um die Androidversion gekümmert, schaut am besten selber mal nach ;-)

Das Tool gibt es in einer kostenlosen und einer Pro Version, welche dann 1,99€ kosten will. Bisher habe ich nur die Free-Version installiert, sie hat bislang für mich völlig ausgereicht.

Einige der Funktionen:

  • Widerstandsfarbcode
  • SMD Widerstandscode
  • Spulenfarbcodes
  • Ohmsches Gesetz
  • Blindwiderstand
  • Spannungsteiler
  • Vorwiderstände LED
  • NE 555
  • LM 317
  • Verlustleistung
  • noch einige mehr!

Eine gute Wahl, um einige Dinge von seinem Androiden erledigen zu lassen :-)

 

Wenn man darüber hinaus noch günstiges Elektronikzubehör sucht, ist Reichelt immer eine gute Wahl: 



reichelt elektronik – Elektronik und PC-Technik


(Affiliate)

Salzlampe goes LED III

Salzlampe goes LED - www.michael-floessel.deSo, dann mal wieder an den Lötkolben. Ich war erst unentschlossen, wie viel Aufwand ich in die Elektronik stecke, habe mich dann aber für die einfache Variante mit 2 LEDs in Reihe + 220 Ohm Widerstand entschieden.

Dann ist sie passiert, die finale Panne… Habe wohl irgendwann die Döschen mit den 0805er SMD Widerständen vertauscht und (weil ich etwas im Zeitdruck bin) nicht genau hingesehen – prompt die falsche erwischt. Jetzt sitzen überall 470 Ohm Widerstände vor den LEDs… :-( Bei 8,5V wird das nichts mehr. Hoffentlich hat sich noch irgendwo ein anderes Netzteil in einer Kramkiste versteckt, mit 12V wäre ich ja schon zufrieden. Morgen nochmal suchen…

Salzlampe goes LED - www.michael-floessel.de

Zum Testen tut’s ja das Labornetzteil, dann kann ich auch gleich durchtesten, bei welcher Spannung die wahrgenommene Helligkeit nicht mehr merklich zunimmt.

Insgesamt habe ich auf zwei Platinchen 28 Doppelkern LEDs montiert, das entspricht 56 Leichtdioden.

Salzlampe goes LED - www.michael-floessel.de

Die Platinen sitzen Rücken an Rücken, strahlen später nach vorne und hinten ab, so jedenfalls meine Vorstellung ;-)

Die Spannung habe ich von 0V an gesteigert, ab ca. 11.6V ist keine merkliche Steigerung der Helligkeit mehr zu erwarten, ein 12V Netzteil wird also schon in Ordnung sein. Das sind dann rund 13mA pro LED. Roundabout ca. 2,2 Watt. Ob das allerdings hell genug ist, werde ich erst sehen, wenn alles montiert und im Dunkeln aufgestellt ist. Da ich aber im Moment keine Zeit habe nach einem Netzteil zu kramen, muss das warten.

Die Fotos sind übrigens mit deutlich weniger Spannung entstanden (rund 7V), damit die Kamera nicht nur einen Lichtfleck zeigt :-)

 






 

Einfaches Lauflicht auf Lochraster mit PIC 16F688 und SMD LEDs – Teil 1

Lauflicht PIC 16F688 mit SMD LEDs auf Lochraster - www.michael-floessel.deIn den letzten Wochen kamen vermehrt Mails zu den Themen Lochrasteraufbau, Lauflicht, und vor allem Fragen zu einer einfachen Schaltung mit einfachem Programm für einen PIC Microkontroller. Die meisten Wünsche gingen in Richtung Lauflicht, also wird dieser Beitrag eben dieses zum Thema haben.

Irgendwie hatte ich keine richtige Idee, was ich da in den Blog packen sollte, zumal ich ja schon an einigen Projekten dran bin. Jedenfalls habe ich in meinen Antworten versprochen mit etwas einfallen zu lassen, vielleicht kann ich das in diesem Beitrag einlösen:-) Wird ein Dreiteiler (mindestens), die Hardware ist fertig, die Software noch nicht. Gehe ich morgen Vormittag dran.

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