· 

LED's und Vorwiderstand richtig berechnen und verwenden

LED's mit Vorwiderstand richtig betreiben

Da mich des Öfteren die Frage erreicht, welche LEDs es gibt und wie man diese betreiben kann, habe ich mal ein kleines Tutorial zusammengefasst.

LED's haben sich in den letzten Jahren stark auf dem Markt durchgesetzt. Nicht nur in der Elektrogerätebranche haben sie massiv zugenommen, nein auch in unserem schönen Hobby. Die großen Vorteile bei LED's sind die kompakte Bauweise und der geringe Stromverbrauch bei maximaler Leistung. Zudem sind LED’s sehr kostengünstig und haben eine enorm lange Lebensdauer.


Aufbau einer LED

Wie jede Diode ist auch die LED "Leuchtdiode" polungsabhängig. Die LED hat zwei Anschlussseiten, die Anode wo der PlusPol und die Kathode wo der MinusPol angeschlossen wird. Von außen erkennt man die Kathode am kürzeren Anschluss oder an der leicht abgeflachten Seite des Gehäuserandes an der Unterseite des LED Gehäuses.


Richtwerte nach der LED Farbe

Jede LED hat bestimmte Richtwerte wie z.B. die Betriebsspannung und den Durchlassstrom. Diese Richtwerte werden benötigt um den richtigen Vorwiderstand für die LED berechnen zu können.

Bitte beachte, dass diese Werte nur Richtwerte sind! Halte dich stehts an die Hersteller Angaben der LED.

Gängige Richwerte von LED's:

  • ROTE LED, Spannung: 2,1V ; Strom: 0,018mA
  • ORANGE LED, Spannung: 1,8V ; Strom: 0,018mA
  • GELBE LED, Spannung: 2,2V ; Strom: 0,018mA
  • GRÜNE LED, Spannung: 2,1V ; Strom: 0,018mA
  • BLAUE LED, Spannung: 2,9V ; Strom: 0,018mA
  • WEISSE LED, Spannung: 3,5V ; Strom: 0,018mA

Wie betreibt man LED's ...?

Um LEDs zu betreiben ist eine Gleichspannung und meist ein sogenannter Vorwiderstand notwendig. Je nach Bauart und Farbe der LED, benötigt diese eine bestimmte Spannung um richtig zu funktionieren. Hierbei kann man sich nach den Richtwerten welche ich oben aufgelistet habe ein wenig orientieren. Es gelten aber stehts die Angaben des Herstellers!

Elektronischer Schaltplan für den Vorwiderstand einer LED
Elektronischer Schaltplan für den Vorwiderstand einer LED
Elektronischer Schaltplan für den Vorwiderstand von mehreren LEDs
Elektronischer Schaltplan für den Vorwiderstand von mehreren LEDs

Bevor ich meine LED's verlöte und verbaue, teste ich die Schaltung zuvor auf diesem Schaltbrett (Breadboard). Dies hat den Vorteil, dass alle Komponenten getestet werden und man sich so sicher sein kann dass alles funktioniert :) Erhältlich ist das Schaltbrett z.B. bei Amazon oder Conrad.


Grundformeln des Ohmschen Gesetzes

Für das Ohmsche Gesetz gibt es drei Formeln zur Berechnung von Strom, Spannung und Widerstand. Voraussetzung dafür ist, das jeweils zwei der Grundgrößen bekannt sind.

  

Formel zur Berechnung des Stroms Liegt an einem Widerstand R die Spannung U, so fließt durch den Widerstand R ein Strom I.
Formel zur Berechnung der Spannung Soll durch einen Widerstand R der Strom I fließen, so muss die Spannung U berechnet werden.
Formel zur Berechnung des Widerstands Fließt durch einen Widerstand R ein Strom I, so liegt an ihm eine Spannung U an.

Beispiel an einem 2S Lipo, 7,4V , 5000mAh

In diesem Beispiel betreiben wir eine weisse LED an einem 2S Lipo Akku. Um bei der Verkabelung vielleicht an Steckern oder Platz zu sparen, kann man die Spannung auch an den Balancer-Anschlüssen abgreifen ;)

 

Ich löte vor jede LED einen eigenen Widerstand. Dies hat den Vorteil, dass wenn mal eine LED defekt ist oder gegen eine andere Farbe oder Type getauscht wird, sich diese schnell und unkompliziert tauschen lässt. Wenn man z.B. nur einen Widerstand für zwei parallel geschaltete LEDs verwendet, kann es sein, wenn die LEDs unterschiedliche Werte haben, dass dann die eine heller und die andere dunkler leuchtet.

 

Also wir haben eine Eingangspannung Uges von 7,4V und unsere weisse LED benötigt 3,5V , 18mA 

 

Somit ergibt sich folgende Rechnung für die weisse LED:

Rv = UGes - ULED / ILED 7,4 – 3,5 / 0,018 = 216,6 Ω (Ohm)

 

Einen 216,6 Ohm Widerstand gibt es so nicht zu kaufen (außer ein Potentiometer = verstellbarer Widerstand). Wir wählen also den nächst gelegenen Widerstandswert und das sind 220 Ω (Ohm).

INFO: Welche Widerstände verfügbar sind, stehen in den sogenannten Widerstand E-Reihen. 


LED-Vorwiderstand online berechnen ...

Wer nicht selbst den Widerstand berechnen will, kann auch von div. Online Rechner Gebrauch machen. Ich bin durch meine Google-Suche auf die Seite Spaceflakes.de gestoßen. Ich finde die Seite bietet einen super Rechner, welcher viele Auswahlmöglichkeiten bietet aber dennoch für Anfänger geeignet ist.


Ich hoffe ich konnte dir mit meinem Tutorial helfen. Solltest du Fragen haben kannst du mich natürlich unter den Kommentaren oder direkt kontaktieren.

LG Marco

Kommentar schreiben

Kommentare: 2
  • #1

    Christian (Montag, 05 Juni 2017 15:52)

    Hi Marco,
    super erklärt und sehr hilfreich!
    Danke für dieses Tutorial.
    Lg Chris

  • #2

    Marco (Montag, 05 Juni 2017 19:13)

    Hi Chris,
    freut mich ... danke für dein Feedback :)
    LG Marco