LED testweise ersetzen (durch Widerstand? Diode?)

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Moderator: T.Hoffmann

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RobbyCCR
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Fr, 02.01.15, 15:17

Hallo,

da ich nicht jedes mal eine LED hochgelen lassen will, nur weil ich wieder zuviel Strom durchjage, würde ich gerne wissen, ob man eine LED mit einem anderen Bauteil (z.B. ein Widerstand) simulieren kann.

D.h. ich würde dann mit einem Multimeter erst mal den Strom messen, und wenn der passt eine echte LED einbauen.

Oder kann man die LED, testweise, einfach duch eine Diode ersetzen? Halten die mehr Strom aus?

Viele Grüße,
R.
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Achim H
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Fr, 02.01.15, 16:15

Wenn die Parameter der Led bekannt sind, weiß man doch, wieviel Strom diese vertragen.

Um eine Led (Leuchtdiode) zu simulieren könnte man normale Dioden verwenden.
Je nach Farbe die simuliert werden soll, sind 2 bis 6 Dioden in Reihe erforderlich.
Die Vorwärtsspannung einer normalen Diode ist abhängig von der Höhe des Stroms und variiert zwischen ca. 0,6V bis ca. 1,4V.
Schottky-Dioden haben eine niedrigere Vorwärtsspannung.
Siehe Datenblatt zur Diode, die verwendet werden soll.

1N4148 --> max. 0,1A
1N400x --> max. 1A
1N505x --> max. 2A
1N540x --> max. 3A
BY500 --> max. 5A

Noch einfacher geht es, wenn man einen Vorwiderstand (zum Beispiel: 1 Ohm, 10 Watt) in Reihe zur Led anschließt. Das Messgerät wird parallel zum Widerstand angeschlossen und der Spannungsabfall gemessen.
I = U / R
Und dann den Strom ganz langsam hochdrehen.
ustoni
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Fr, 02.01.15, 16:30

Kann ich aufgrund Deiner Aussage
da ich nicht jedes mal eine LED hochgelen lassen will, nur weil ich wieder zuviel Strom durchjage, würde ich gerne wissen, ob man eine LED mit einem anderen Bauteil (z.B. ein Widerstand) simulieren kann
davon ausgehen, dass Du schon einige LEDs "gehimmelt" hast?

Vielleicht solltest Du Dich erstmal mit den Grundlagen bezüglich Verschaltung von LEDs befassen. LEDs werden grundsätzlich mit einem (relativ) konstanten Strom betrieben. Bei Leistungs-LEDs geschieht dies normalerweise mit einer KSQ (Konstantstromquelle), bei LEDs mit geringerer Leistung auch häufig durch einen Vorwiderstand.

In beiden Fällen ist es völlig überflüssig einen Ersatz für die LED(s) einzusetzen, eine einfache Berechnung führt immer zu einem sicheren Ergebnis.

Der Betrieb von LEDs an einer Konstantspannungsquelle ist nur bei bestimmten Typen unter ganz bestimmten Voraussetzungen möglich. Hierzu muss man aber ganz genau wissen, was man macht. Wenn man dies weiss, stellt sich obige Frage nicht.

Um Deine ursprüngliche Frage zu beantworten:

Nein.

LEDs sind Halbleiterbauelemente, die eine nichtlineare Kennlinie haben, d.h. zwischen Strom und Spannung existiert kein linearer Zusammenhang.
Damit entfallen Widerstände, da es sich hierbei um lineare Bauteile handelt, d.h. zwischen Strom und Spannung besteht ein linearer Zusammenhang.

Die Kennlinie von Standard-Dioden ähnelt zwar der LED-Kennlinie, der entscheidende Unterschied ist aber die Durchbruch- bzw. Vorwärtsspannung. Diese beträgt bei normalen Siliziumdioden ca. 0,7 V, bei (weißen) LEDs aber ca. 3 V.

Beide Bauelemente sind zur Simulation einer LED folglich völlig ungeeignet.


@ Achim H.:
Auch die Reihenschaltung mehrerer Siliziumdioden ist zur Simulation einer LED nicht geeignet! Bei Dioden (egal, ob Silizium oder LEDs) handelt es sich eben nicht um lineare Bauteile. Damit ist auch eine einfache Addition nicht möglich. Die Steigung der Kennlinie einer Reihenschaltung aus mehreren Siliziumdioden wird sich deshalb mit hoher Wahrscheinlichkeit von der einer LED signifikant unterscheiden und deshalb nicht vergleichbar sein.

Grundlage für den sicheren Betrieb einer LED ist das jeweilige Datenblatt. Das muss man eben lesen können. :D
Alles andere ist einfach Murks.
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Achim H
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Fr, 02.01.15, 16:38

Die Kennlinie von Standard-Dioden ähnelt zwar der LED-Kennlinie, der entscheidende Unterschied ist aber die Durchbruch- bzw. Vorwärtsspannung. Diese beträgt bei normalen Siliziumdioden ca. 0,7 V, bei (weißen) LEDs aber ca. 3 V.

Die Vorwärtsspannung variiert je nach Höhe des Stroms.
Um eine Led mit einer bestimmten Farbe zu simulieren sind mehrere Dioden in Reihe erforderlich. Das hatte ich aber geschrieben.
Alles andere ist einfach Murks.

Ich fand die Anfrage schon Murks.
Wenn die Leds bekannt sind, weiß man doch wieviel Strom diese vertragen.
Ob man einen Vorwiderstand oder doch besser eine Konstantstromquelle einsetzt, muss jeder für sich entscheiden.
ustoni
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Fr, 02.01.15, 16:57

@ Achim H.:

Bitte nicht missverstehen! Die letzten zwei Zeilen meines letzten Posts haben sich auf den Threadersteller bezogen.

Was die Reihenschaltung von Dioden betrifft, machst Du aber einen Denkfehler. Schaltet man lineare Bauteile wie ohmsche Widerstände in Reihe, führt man einfach eine Addition der Werte durch, eben weil Strom und Spannung bei Widerständen einen linearen Zusammenhang haben.

Bei Dioden sieht das aber völlig anders aus. Hier besteht eben kein linearer Zusammenhang zwischen Strom und Spannung.

Beispiel:
Eine beliebige LED hat bei einer Vorwärtsspannung von 2,8 V einen Stromfluss von 10 mA.
Eine beliebige Siliziumdiode erreicht diesen Stromfluss bei 0,7 V.

Schaltet man jetzt 4 Siliziumdioden diesen Typs in Reihe, ergibt sich bei einem Stromfluss von 10 mA eine Spannung von ebenfalls 2,8 V.

Bei einem Strom von 30 mA wäre bei einer LED jetzt z.B. eine Vorwärtsspannung von 3 V denkbar (Annahme).

Die Reihenschaltung der 4 Siliziumdioden könnte bei dem gleichen Strom (30 mA) aber genausogut eine Vorwärtsspannung von 2,9 V oder 3,3 V verursachen.

Mit anderen Worten:
Das Resultat ist einfach nicht vergleichbar und absolut nicht vorhersehbar.

Damit ist auch ein Austausch nicht möglich.
RobbyCCR
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Fr, 02.01.15, 20:48

ustoni hat geschrieben:Kann ich aufgrund Deiner Aussage davon ausgehen, dass Du schon einige LEDs "gehimmelt" hast?
Ja, kannst Du.
Vielleicht solltest Du Dich erstmal mit den Grundlagen bezüglich Verschaltung von LEDs befassen.
Es ist ja nicht so, dass ich nur ne Stromquelle und nen Vorwiderstand hätte.

Problem ist: Ich habe vor komplexere Schaltungen zu bauen. Dämmerungsschalter und so Zeugs. Da sind z.B. Photodioden drin, bei denen ich nicht mal weiß, wie ich die mit SPICE simulieren soll. Also mache ich es mit trial & error. Und dann geht halt schon mal ne LED hoch.
ustoni
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Fr, 02.01.15, 22:45

Wie bitte?
Problem ist: Ich habe vor komplexere Schaltungen zu bauen.
Ganz alleine?
Es ist ja nicht so, dass ich nur ne Stromquelle und nen Vorwiderstand hätte.

Problem ist: Ich habe vor komplexere Schaltungen zu bauen. Dämmerungsschalter und so Zeugs.
Ach??? Komplexer? Und Du ganz allein??? Ganz toll !!!
Und dann geht halt schon mal ne LED hoch.
So ein Pech aber auch. :lol:

Völlig normal... Offensichtlich... Ganz normal...

:lol:
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Sa, 03.01.15, 10:12

RobbyCCR hat geschrieben:Da sind z.B. Photodioden drin, bei denen ich nicht mal weiß, wie ich die mit SPICE simulieren soll. Also mache ich es mit trial & error. Und dann geht halt schon mal ne LED hoch.

Mit der Photodiode steuerst Du doch sehr wahrscheinlich einen Transistor an. Der Transistor schaltet/steuert die Led. Abgesehen von einem Spannungsabfall auf der Kollektor-Emitter-Strecke (Uce = ca. 0,69V) erhalten die Leds die Spannung, die am Kollektor (Uc) anliegt.

Der Led-Vorwiderstand berechnet sich wie folgt:
Uc - Uce - Uled
-------------------- = R [in Ohm]
Iled [in Ampere]
RobbyCCR
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Sa, 03.01.15, 13:55

Meine Güte, was hast Du denn für ein Problem? Frau weggelaufen? Keine Freunde? Von Geburt an ein Ar***loch?
ustoni hat geschrieben:Wie bitte?
Problem ist: Ich habe vor komplexere Schaltungen zu bauen.
Ganz alleine?
Es ist ja nicht so, dass ich nur ne Stromquelle und nen Vorwiderstand hätte.

Problem ist: Ich habe vor komplexere Schaltungen zu bauen. Dämmerungsschalter und so Zeugs.
Ach??? Komplexer? Und Du ganz allein??? Ganz toll !!!
Und dann geht halt schon mal ne LED hoch.
So ein Pech aber auch. :lol:

Völlig normal... Offensichtlich... Ganz normal...

:lol:
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Sa, 03.01.15, 13:59

Achim H hat geschrieben:
RobbyCCR hat geschrieben:Da sind z.B. Photodioden drin, bei denen ich nicht mal weiß, wie ich die mit SPICE simulieren soll. Also mache ich es mit trial & error. Und dann geht halt schon mal ne LED hoch.

Mit der Photodiode steuerst Du doch sehr wahrscheinlich einen Transistor an. Der Transistor schaltet/steuert die Led. Abgesehen von einem Spannungsabfall auf der Kollektor-Emitter-Strecke (Uce = ca. 0,69V) erhalten die Leds die Spannung, die am Kollektor (Uc) anliegt.

Der Led-Vorwiderstand berechnet sich wie folgt:
Uc - Uce - Uled
-------------------- = R [in Ohm]
Iled [in Ampere]
Ja, gesteuert wird mit einem Transistor.

Danke für Deine Antwort - das bringt mit weiter :-)
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