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Mango

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14.09.2013,
20:53
 

Leds in Parallelschaltung (Elektronik)

Guten Abend liebe Elektronikexperten,

(Achtung blutiger Anfänger ;) )

ich habe folgendes Problem. Ich habe 64 Leds parallel geschaltet und wollte diese nun als Lichtquelle nutzen. Angeschlossen ist das ganze an einem 5V, 8A Netzteil, außerdem ist ein 100 Ohm Widerstand vor die Leds geschaltet.

Nun geben die Leds leider nur ein schwaches glimmen von sich :/ . Benutze ich nur eine einzige Led, so leuchtet dieses ohne Probleme, trotz Widerstand. Warum ist mir ein Rätsel, bei Parallelschaltungen sollte sich ja nur die benötigte Stromstärke erhöhen und bei 20mA pro Led (20mA *64 = 1,3A ) sollte das Netzteil eigentlich kein Problem damit haben. Nehme ich den Widerstand aus der Schaltung leuchten die Leds ein wenig heller, jedoch immernoch kein vergleich zur einzelnen. Ich habe mal aufgeschnappt, ich solle lieber einen Transistor verwenden, allerdings glaube ich nicht das es etwas helfen würde, da es ja auch ohne Widerstand nicht richtig leuchtet.

Hat jemand eine Idee wo mein Problem liegen könnte.
Ausserdem würde mich interessieren ob ich die Leds auch gefahrlos ohne Widerstand betreiben kann, schließlich scheinen sie auch ohne keine große Leistungsaufnahme zu haben.

Vielen Dank schonmal für eure Hilfe!

Hartwig(R)

14.09.2013,
21:53
(editiert von Hartwig
am 14.09.2013 um 21:57)


@ Mango

Leds in Parallelschaltung

Hallo
also erst einmal: 64 LEDs á 20mA ergeben etwa 1.3A. Soweit richtig. Mit einem 100 Ohm Vorwiderstand sollten die 1,3A auch durch diesen Widerstand fliessen können. Mit U=IxR bräuchte man 130V + die LED-Schwellspannung um den Strom fliessen zu lassen. Das kann also nicht gehen.
Aber sei froh - sonst wären Deine LEDs wahrscheinlich hin.
Grundsätzlich gilt: LEDs kann man nicht parallel schalten!!! Mehrere LEDs in Reihe schalten, mit einem Vorwiderstand oder einer Konstantstromquelle, die den geforderten Strom bringt.Diese Stränge könnten dann wieder prallel geschaltet werden.
64 LEDs mit einem 5V-Netzteil ist somit keine gute Idee.
Kommt aber auch auf die LEDs an. Wenn die z.B. eine Schwellspannung von 2V haben, schaltest Du je 2 in Reihe, das macht dann 4V. Bleibt eine Differenz von 1V für den Vorwiderstand bei 5V-Betrieb. Für 20mA wäre dann ein Vorwiderstand von 50 Ohm erforderlich - Normwert 56 Ohm wählen. Und das 32x parallel (also je 2 LED in Reihe mit R auch in Reihe!)!
Grüsse
Hartwig

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
15.09.2013,
07:39

@ Mango

Leds in Parallelschaltung

Hallo Mango,

Hartwig hat Dir bereits die vollständige Antwort gegeben.

Ich möchte Dir als als blutiger Anfänger, wie Du Dich selbst beschreibst, die Empfehlung geben: Wenn Du ein Dir noch unbekanntes Bauteil kennenlernst, studiere erst wie es grundlegend funktioniert und wie man damit umgeht.

Das ELKO hilft Dir dabei. Schau Dir diese Seite mit der Themenvielfalt an:

"Themen auf Elektronik-Kompendium"
http://www.elektronik-kompendium.de/sites/

Für den Einstieg empfehle ich Dir "Elektronik Grundlagen", "Bauelemente" und "Schaltungstechnik".

Mit dieser seriösen Vorgehensweise ersparst Du Dir weitgehend unliebsame Überraschungen und es ist für Dich auch effizienter und befriedigender.

Viel Spass an der Elektronik. :ok: :cool:

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
15.09.2013,
10:58
(editiert von geralds
am 15.09.2013 um 12:20)


@ Mango

Vorschlag - passendes Netzteil und LED-Stränge

Hi,

Dann wirst wahrscheinlich auch noch Glück im Unglück mit den LEDs gehabt haben.

Zuerst: wegen der Fertigungstoleranzen soll man LEDs nicht direkt parallel schalten.
Weil, sonst werden die "niederohmigeren", also die eine kleinere
Sperrspannung haben, früher kaputt, weil sie stärker belastet werden.
Sperrspannung - in Flussrichtung, ist die Spannung, die überwunden werden muss,
damit die Diode (auch die LED gehört dazu) leitend wird.
Das geht dann flux,,, und hin ist sie, wenn dann sofort
nicht der (Fluss-, oder Vorwärts-)Strom begrenzt wird.
... ist ein '''halb[er]"" Leiter; ;)

Daher die Flussspannung aus dem Datenblatt deines LED-Typs entnehmen,
bei der Weißen kann sie 2,9V...3,1...3,5V sein.

Daher wird ziemlich sicher dein Netzteil, spannungsmäßig,
unpraktisch sein, 5V,,, gegenüber mind. 7V,
damit du die LED-Stränge vernünftig anordnen kannst.

Ein 5V Netzteil geht auch, aber du musst durch den RV_LED so ca. 2V abfallen lassen.
Das kannst nur als Ofen, anstatt zu Leuchtzwecken benutzen.
Daher wäre es günstiger, wenn du ein Netzteil nimmst, das recht
knapp an der Flussspannung_LEDs + Uabfall_I-Begrenzer liegt.

Tip:
Ein passendes Steckernetzteil nehmen, dann dann kannst leichter spielen.

Vorschlag:
http://www.pollin.de/shop/dt/OTI0OTQ2OTk-/Stromversorgung/Netzgeraete/Steckernetzgeraete/Stecker_Schaltnetzteil_FW7310_7.html

Dann kannst 32 Stränge, je 2 LEDs in Serie, mit den I-Gegrenzern machen.
Die Verluste relativieren sich nicht in Richtung
R-Bratpfannennutzung, sondern in LED-Leuchtnutzung.

RV_LED = (U_Versorgung - U_LED (in Summe per Strang)) / I
RV_LED = (7,5V - 6,2V (wenn eine 3,1V hat)) / 0,02A

Edit:
Bei einer LED per Strang:

.. ein 3,3V Steckernetzteil, nimmst zwei Stk davon
http://www.pollin.de/shop/dt/MzIxOTQ2OTk-/Stromversorgung/Netzgeraete/Steckernetzgeraete/Stecker_Schaltnetzteil_KSLFB0330100W1EU.html

Dann kannst zwei Netzteile parallel schalten, die LEDs
versetzt versorgen, und mit Schalter jweils zuschalten.
zB
NT1 - LEDs: 1, 3, 5, 7...63
NT2 - LEDs: 2, 4, 6, 8...64
Mit einem Schalter im zweiten Strang, schaltest auf halbe, bzw. volle Leuchte.
Die RVs dann eben für (3,3V - U_LED (zB 3,1V)) / I ausrechnen.
Das NT kann bis 1A,, 1,3A brauchst, damit teilt
sich auch der I-Bedarf auf die beiden NTs auf.

Ist rein eine Kosten-Nutzen-Rechnung, weil
man ja alles schon geschenkt bekommt.

Ein einstellbares - 3,3V NT:
http://www.pollin.de/shop/dt/OTY4ODQ2OTk-/Stromversorgung/Netzgeraete/Festspannungs_Netzgeraete/Schaltnetzteil_MEANWELL_NFM_15_3_3_3_3_V_3_5_A.html

Damit bist flexibler und es reicht 1Stk NT völlig aus.

Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

Gastl

15.09.2013,
12:14

@ Hartwig

Leds in Parallelschaltung

» Grundsätzlich gilt: LEDs kann man nicht parallel schalten!!!

Was natürlich nicht stimmt. Das beweisen solche Taschenlampen, welche auch Jahre lang funktionieren.

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
15.09.2013,
12:18

@ Gastl

Leds in Parallelschaltung

» » Grundsätzlich gilt: LEDs kann man nicht parallel schalten!!!
»
» Was natürlich nicht stimmt. Das beweisen solche Taschenlampen, welche auch
» Jahre lang funktionieren.
»
»

---
Hab ich bereits erklärt, warum man das nicht machen sollte.
Natürlich gehts, ein LED-Batterie zu machen, aber eben
wegen der erklärten Nachteile soll mans nicht machen.
Der Hersteller achtet darauf (hoffentlich halt),
dass alle LEDs die gleichen Eigenschaften haben.
Dann spricht auch nix dagegen, richtig.

Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

otti(R)

E-Mail

D,
15.09.2013,
12:42

@ Hartwig

Leds in Parallelschaltung

» Hallo
» also erst einmal: 64 LEDs á 20mA ergeben etwa 1.3A. Soweit richtig. Mit
» einem 100 Ohm Vorwiderstand sollten die 1,3A auch durch diesen Widerstand
» fliessen können. Mit U=IxR bräuchte man 130V + die LED-Schwellspannung um
» den Strom fliessen zu lassen. Das kann also nicht gehen.
» Aber sei froh - sonst wären Deine LEDs wahrscheinlich hin.
» Grundsätzlich gilt: LEDs kann man nicht parallel schalten!!! Mehrere LEDs
» in Reihe schalten, mit einem Vorwiderstand oder einer Konstantstromquelle,
» die den geforderten Strom bringt.Diese Stränge könnten dann wieder prallel
» geschaltet werden.
» 64 LEDs mit einem 5V-Netzteil ist somit keine gute Idee.
» Kommt aber auch auf die LEDs an. Wenn die z.B. eine Schwellspannung von 2V
» haben, schaltest Du je 2 in Reihe, das macht dann 4V. Bleibt eine Differenz
» von 1V für den Vorwiderstand bei 5V-Betrieb. Für 20mA wäre dann ein
» Vorwiderstand von 50 Ohm erforderlich - Normwert 56 Ohm wählen. Und das 32x
» parallel (also je 2 LED in Reihe mit R auch in Reihe!)!
» Grüsse
» Hartwig

Alles was Du sagst ist richtig, aber vom TE, der sich mal wieder nicht meldet, wissen wir wenig.
Es ist zu vermuten, dass er das ohmsche Gesetz nicht kennt und auch praktisch keine Ahnung hat, was er ja auch freundlicher Weise zugibt. Das ist ja auch erst mal kein Problem.
Jetzt wage ich aber zu bezweifeln, dass seine LEDs wirklich 20mA benötigen und wir wissen auch nicht welche Flussspannung sie haben bzw. welche Farbe.
Damit ist die Reihenschaltung von jeweils 2 LEDs erst mal fragwürdig, bei 2V je LED natürlich OK bezogen auf sein 5V Netzteil.
Jetzt wollen wir hoffen, dass es ein DC-Netzteil und kein Trafo ist.;-)
Warum die Parallelschaltung ohne Vorwiderstand kaum eine Helligkeitsänderung ergab erschließt sich mir erst mal nicht, es sei denn, die LEDs haben wegen der Überspannung bereits den Geist aufgegeben.

Vielleicht kann mir mal jemand netter Weise erklären, warum die Wegnahme des Vorwiderstandes keine (kaum eine) Helligkeitsänderung ergab.

--
Gruß
otti
_____________________________________
E-Laie aber vielleicht noch lernfähig

Gastl

15.09.2013,
12:50

@ otti

Leds in Parallelschaltung

» Warum die Parallelschaltung ohne Vorwiderstand kaum eine
» Helligkeitsänderung ergab erschließt sich mir erst mal nicht

zu hoher Ri des Netzteils

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
15.09.2013,
13:29

@ geralds

Leds in Parallelschaltung

» » » Grundsätzlich gilt: LEDs kann man nicht parallel schalten!!!
» »
» » Was natürlich nicht stimmt. Das beweisen solche Taschenlampen, welche
» auch
» » Jahre lang funktionieren.
» »
» »
»
»
» ---
» Hab ich bereits erklärt, warum man das nicht machen sollte.
» Natürlich gehts, ein LED-Batterie zu machen, aber eben
» wegen der erklärten Nachteile soll mans nicht machen.
» Der Hersteller achtet darauf (hoffentlich halt),
» dass alle LEDs die gleichen Eigenschaften haben.
» Dann spricht auch nix dagegen, richtig.

Wobei aber auch hier eine Strom- und nicht eine Spannungsquelle wirkt, auch wenn das scheinbar nicht so aussieht. Strombegrenzend wirkt hier der Innenwiderstand der Batterie.

Also, wenn ich eine Batterie wäre, möchte ich trotzdem nicht dafür eingesetzt werden... :-P :-P :-P

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Gastl

15.09.2013,
13:41

@ schaerer

Leds in Parallelschaltung

» Wobei aber auch hier eine Strom- und nicht eine Spannungsquelle wirkt, auch
» wenn das scheinbar nicht so aussieht.

Darum gings nicht, sondern um Paralellschaltung von LED`s.

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
15.09.2013,
13:54

@ Gastl

Leds in Parallelschaltung

» » Wobei aber auch hier eine Strom- und nicht eine Spannungsquelle wirkt,
» auch
» » wenn das scheinbar nicht so aussieht.
»
» Darum gings nicht, sondern um Paralellschaltung von LED`s.

Doch darum geht es, z.B. gerade in der gezeigten Taschenlampe. Diese LEDs dort drin sind parallel geschaltet und werden gemeinsam von der Batterie, bestehend aus Innenwiderstand und Spannungsquelle, gespiesen.

Wie gesagt, man kann das so machen. Aber es ist ein Murks. Und das schleckt kleine Geiss weg.

Ich habe eine Flachtaschenlampe mit 4 parallel geschalteten weissen LEDs mit einer 4.5V-Batterie, die genau so aufgebaut ist.

--
Gruss
Thomas

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otti(R)

E-Mail

D,
15.09.2013,
14:06

@ Gastl

Leds in Parallelschaltung

» » Warum die Parallelschaltung ohne Vorwiderstand kaum eine
» » Helligkeitsänderung ergab erschließt sich mir erst mal nicht
»
» zu hoher Ri des Netzteils

Das sollte doch bei einem 5V/8A Netzteil bei Abnahme von max. 1,3 A nicht der Fall sein, oder?

--
Gruß
otti
_____________________________________
E-Laie aber vielleicht noch lernfähig

Mango

15.09.2013,
14:16

@ otti

Leds in Parallelschaltung

» » Hallo
» » also erst einmal: 64 LEDs á 20mA ergeben etwa 1.3A. Soweit richtig. Mit
» » einem 100 Ohm Vorwiderstand sollten die 1,3A auch durch diesen
» Widerstand
» » fliessen können. Mit U=IxR bräuchte man 130V + die LED-Schwellspannung
» um
» » den Strom fliessen zu lassen. Das kann also nicht gehen.
» » Aber sei froh - sonst wären Deine LEDs wahrscheinlich hin.
» » Grundsätzlich gilt: LEDs kann man nicht parallel schalten!!! Mehrere
» LEDs
» » in Reihe schalten, mit einem Vorwiderstand oder einer
» Konstantstromquelle,
» » die den geforderten Strom bringt.Diese Stränge könnten dann wieder
» prallel
» » geschaltet werden.
» » 64 LEDs mit einem 5V-Netzteil ist somit keine gute Idee.
» » Kommt aber auch auf die LEDs an. Wenn die z.B. eine Schwellspannung von
» 2V
» » haben, schaltest Du je 2 in Reihe, das macht dann 4V. Bleibt eine
» Differenz
» » von 1V für den Vorwiderstand bei 5V-Betrieb. Für 20mA wäre dann ein
» » Vorwiderstand von 50 Ohm erforderlich - Normwert 56 Ohm wählen. Und das
» 32x
» » parallel (also je 2 LED in Reihe mit R auch in Reihe!)!
» » Grüsse
» » Hartwig
»
» Alles was Du sagst ist richtig, aber vom TE, der sich mal wieder nicht
» meldet, wissen wir wenig.
» Es ist zu vermuten, dass er das ohmsche Gesetz nicht kennt und auch
» praktisch keine Ahnung hat, was er ja auch freundlicher Weise zugibt. Das
» ist ja auch erst mal kein Problem.
» Jetzt wage ich aber zu bezweifeln, dass seine LEDs wirklich 20mA benötigen
» und wir wissen auch nicht welche Flussspannung sie haben bzw. welche
» Farbe.
» Damit ist die Reihenschaltung von jeweils 2 LEDs erst mal fragwürdig, bei
» 2V je LED natürlich OK bezogen auf sein 5V Netzteil.
» Jetzt wollen wir hoffen, dass es ein DC-Netzteil und kein Trafo ist.;-)
» Warum die Parallelschaltung ohne Vorwiderstand kaum eine
» Helligkeitsänderung ergab erschließt sich mir erst mal nicht, es sei denn,
» die LEDs haben wegen der Überspannung bereits den Geist aufgegeben.
»
» Vielleicht kann mir mal jemand netter Weise erklären, warum die Wegnahme
» des Vorwiderstandes keine (kaum eine) Helligkeitsänderung ergab.


Erstmal vielen Dank für all eure Mühen. Ich komme leider erst jetzt dazu die ganzen Antworten zu lesen.

Nun die Sache mit dem Ohmschen Gesetz ist mir, eigentlich klar, ich dachte nur aus irgendeinem grund nicht das es hier so gilt :P . Das man Leds prinzpiell nicht parallel schalten soll, hab ich inzwischen auch nachgelesen. Ganz verstanden wie der Vorschlag mit dem teilweise in Reihe schalten helfen soll, hab ich nicht. Ich meine mir ist zwar klar das ich zwei Leds hintereinander schalten kann, aber wenn ich jetzt 32, dieser Pärchen parallel schalte müsste ich doch wieder ein ähnliches problem bekommen. Wenn ich z.B. zwei meiner Leds zusammen an ein 9V NT anschließe mit dem notwendigen vorwiderstand (müssten 140 Ohm sein) funktioniert das vielleicht noch , aber wenn ich das 32 mal parallel schalte steigt doch wieder die benötigte stromstärke und dann durch U=R*I auch wieder die Spannung ins unermessliche oder wieso greift diese rechnung in dem fall nicht ? stehe da grad noch etwas auf dem Schlauch.

Um noch die fragen zu beantworten. Die Leds laufen zumindest laut Packung mit 20mA bei 3.1V und ja das Netzteil liefert 5v Gleichstrom :)

Gastl

15.09.2013,
14:30

@ Mango

Leds in Parallelschaltung

» Ich meine mir ist zwar klar das ich
» zwei Leds hintereinander schalten kann, aber wenn ich jetzt 32, dieser
» Pärchen parallel schalte müsste ich doch wieder ein ähnliches problem
» bekommen.

Nein, 2 LED`s in Reihe mit dem nötigen Vorwiderstand. Das 32x, also auch 32 Vorwiderstände.

Mango

15.09.2013,
14:36

@ Gastl

Leds in Parallelschaltung

» » Ich meine mir ist zwar klar das ich
» » zwei Leds hintereinander schalten kann, aber wenn ich jetzt 32, dieser
» » Pärchen parallel schalte müsste ich doch wieder ein ähnliches problem
» » bekommen.
»
» Nein, 2 LED`s in Reihe mit dem nötigen Vorwiderstand. Das 32x, also auch 32
» Vorwiderstände.

ja das hatte ich schon so verstanden, aber wie gesagt, so wie ich das momentan verstehe würde ich wieder nur ein schwaches glimmen von meinen Leds erwarten. :/

Hartwig(R)

15.09.2013,
14:37

@ Gastl

Leds in Parallelschaltung

Klar, das ist ein Sonderfall. Aber mit irgendwelchen LEDs aus dem Versand von irgendwoher sollte man das nicht machen. Es wäre sinnlos, einen Anfänger gleich mit Sonderfällen zu konfrontieren. Zunächst sollte man die Zusammenhänge verstehen.