LED Vorwiderstand - welche optimale Leistung?

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Ich bastel schon ne Weile mit LEDs die verschiedensten Beleuchtungs Spielereien.
Ziel dabei ist es, mit möglichst wenig Stromverbrauch größte Lichtausbeutung zu erreichen
Dabei stolper ich immer wieder über eine technische Frage: Welche Rolle spielt die Leistung des Vorwiderstandes? Mir ist schon klar, dass bei einer zu geringen Leistung (Watt) der
Vorwiderstand zu heiß wird. Doch wie ist es wenn man statt zB. ausreichende 1/4 Watt einen mit 1/2 Watt vorschaltet.
Verbraucht dann die Schaltung doppelt so viel Strom welcher nur als Wärme abgeführt wird?

Danke für die Antworten

#2

Ich bin mir ziemlich sicher, dass die Antwort auf die Frage (ob mehr Strom „verbraucht“ wird) nein ist.
Denn soweit ich weiß gibt die Watt-Angabe zu den Widerständen nur die maximale Belastbarkeit an, nicht aber einen Verbrauch.

#3

Hallo rimany.
Also, um deine Befürchtungen zu zerstreuen, wenn es heißt das ein Widerstand 1/4-Watt hat, dann heißt das nicht, das er 1/4-W Energie verbraucht. Das gilt auch für den 1/2-Widerstand und auch für alle anderen Widerstände und da gibt es ganz schöne Brocken.

Das kannst du aber auch leicht selber feststellen.
Verwende in einer deiner Schaltung einen Widerstand mit 1/4-Watt und Messe den Gesamtstrom, den die Schaltung verbraucht.
Dann tausche diesen 1/4W-Widerstand gegen einen 1/2-W Widerstand mit dem gleichen Wert aus. Du wirst sehen, die Schaltung verbraucht keinen höheren Strom.
Die W-Angabe bezieht sich auf die maximale Leistung, die der Widerstand verträgt, nicht auf seinen Energieverbrauch.

Man darf das nicht mit der W-Angabe z.B. auf einer Glühbirne verwechseln.
Die braucht soviel Energie, wie draufsteht.

Das gilt z.B. auch bei einem Transformator.
Es wird immer die maximale Leistung angegeben, die der Trafo liefern kann, bevor er überlastet wird.
Du kannst z.B. an einen Trafo mit 1000W Leistung eine kleine Glühbirne mit 1W anschließen. Das wird der Glühbirne nichts ausmachen. Der Trafo liefert in diesem Fall auch nur dieses 1W.
Er „pumpt“ keine Energie in die kleine Birne.
Du kannst aber auch 1000 Stück dieser 1W-Birne anschließen, dann liefert er eben die 1000W.
Erst bei der 1001-Birne würde er theoretisch überlastet sein.

Ich hoffe, das hat dir ein wenig Erkklärung geschaffen und Licht ins dunkel gebracht.
Wenn du noch Fragen hast, dann kannst du dich ja wieder bei mir wieder melden.

Viel Spaß noch und viele Grüße
Hans-Peter Henze
LEDlicht-Design

#4

Hallo Rimany

Ich bastel schon ne Weile mit LEDs die verschiedensten
Beleuchtungs Spielereien.
Ziel dabei ist es, mit möglichst wenig Stromverbrauch größte
Lichtausbeutung zu erreichen

Löblich !

Dabei stolper ich immer wieder über eine technische Frage:
Welche Rolle spielt die Leistung des Vorwiderstandes? Mir ist
schon klar, dass bei einer zu geringen Leistung (Watt) der
Vorwiderstand zu heiß wird. Doch wie ist es wenn man statt zB.
ausreichende 1/4 Watt einen mit 1/2 Watt vorschaltet.
Verbraucht dann die Schaltung doppelt so viel Strom welcher
nur als Wärme abgeführt wird?

Danke für die Antworten

Die Leistung des Vorschaltwiderstandes errechnet sich aus Strom * Strom * Widerstandswert.

Aber bevor wir einen optimalen Vorwiderstand finden,lassen wir das Thema vollständig.

LED-System mit hoher LIchtausbeute verwenden getakte Stromregler. Sog. Pulsweitenmodulatoren.
Mal googeln nach Mornsun-Regler. Hab mal Versuche damit gemacht. Für home-Basteleien eine sinnvolle Anwendung.
Viel Erfolg.

#5

Danke für die Empfehlung. Dieses ist mir bekannt aber beantwortete nicht meine Frage.

lg. Rimany

#6

Danke für die umfangreiche Antwort. Sehr verständlich und damit komm ich nun klar.

#7

Auch ohne hallo,

die leistung des widerstands ist lediglich ein wert fur die belastbarkeit des widerstands bei festgelegten temperatur und betriebsbedingungen (ac dc. …).

Die helligkeit einer led ist im normalen betrieb linear zur stromaufnahme.

Auch ohne gruss
nils

#8

Danke für die umfangreiche Antwort. Sehr verständlich und
damit komm ich nun klar.

Hey rimany.

Danke Dir für Deine Rückmeldung.
So war es gedacht und hat dann wohl auch so gepasst.
Viel Spaß weiterhin.
Hans-Peter Henze
LEDlicht-Design

#9

Da verdoppelt sich auch der Strom

#10

Danke für die Empfehlung. Dieses ist mir bekannt aber
beantwortete nicht meine Frage.

lg. Rimany

hallo Rimany,
dann versuch ich es nochmal.
Wenn statt einem 1/4W Vorwiderstand einer mit 1/2W eingebaut wird, dann ändert das am Gesamtleistungsverbrauch der Schaltung gar nichts.
Weder die LEDs, noch der Vorwiderstand verbraucht mehr Leistung. Lediglich ist der Widerstand dann etwas größer und verträgt mehr Leistung, wird also weniger warm.
Würdest du einen mit 1/8W einsetzen, so könnte sein, dass dieser sehr sehr warm wird und dabei abraucht.
Sprich die Wattangabe auf dem Widerstand besagt nur, wieviel Leistung er in Wärme umsetzen kann, ohne zu verbrennen.

Welche Leistung jedoch der Vorwiderstand umsetzt, hängt vom durchfliessenden Strom, sowie dessen Widerstandswert (bzw. der Spannung am Widerstand) ab.

Wiederum ist der Widerstand entsprechend der Betriebsspannung, sowie der verdrahteten LEDs zu dimensionieren.

Beispiel:
3 LEDs mit a 3,3V ergibt Gesamt-LED-Spannung von 9,9V
Betriebsspannung jedoch ist 12V.
Diodenstrom soll 50mA sein.
Widerstandswert = (12V - 9,9V) /0,05A = 42 Ohm (Normreihe 43)
Belastung:
(12V-9,9V) * 0,05A = 0,1 W (1/4W ist prima)
Bei 24V:
15 Ohm und 0,7W (1W verwenden)

Spannungserhöhungen beachten, wenn also mal statt 12V sogar 16V anliegen. z.B. voller Akku.

Hoffe ich konnte nun helfen.
Viel Erfolg.

#11

gute frage
keine ahnung = )

#12

Hi!
Der Vorwiderstand dient der primitiven Strombegrenzung, andere Möglichkeit sind spezielle Chips, lohnt aber erst bei höheren Leistungen (Stichwort Konstantstromquelle).
Die LED verhält sich nicht linear, also der Strom steigt nicht proportional mit der angelegten Spannung und sie reagiert auf Wärme mit geringerem Widerstand.
Je genauer allerdings die Spannung eingestellt ist, um so kleiner kann der Widerstand sein ohne das die LED gefährdet wird. Also ermöglichen Schaltnetzteile da Optimierungen. Letztendlich brachst Du also die Daten der LED und der Spannungsquelle. Ggf kannst Du zB. statt drei LED und Widerstand vier Led und kleineren Widerstand auf 12V betreiben und hast echt was gespart.
Mühsam ist es alles.
Grüße Uli

#13

Hallo Rimany,

die Aussage, dass ein Widerstand keinen Strom verbraucht ist teilweise quatsch. Natürlich wandelt er die Energie in Wärme um.
Die Argumentation von den Leuten die LED-Birnen die mit jedem Trafo arbeiten (auch die mit Mindestlast) anpreisen ist unrichtig.
Hierbei wird z.B. klassisch ein Vorwiderstand verwendet. Dieser „gaukelt“ dem Trafo vor, dass eine Birne z.B. mit 20W angeschlossen ist, es befindet sich aber nur eine 3 Watt LED in der Birne.
Stromverbrauchstechnisch bedeutet dies, dass nicht nur der Trafo 20W erkennt sondern auch der Stromzähler.

Lieben Gruß

led-schmelter.de

#14

Hallo zusammen,
also so wie nun die Dinge hier sehe sind das sehr gegensätzliche Meinungen was den Stromverbrauch in Abhängikeit der Widerstandsleistung betrifft. Das irritiert mich nun etwas. Ich denke mal dass ich der Sache messtechnisch auf den Grund gehen muß. Ich werde eine Schaltung löten wobei ich den Strom messe und dieses in 2 Varianten mit unterschiedlichem Widerstand - Leistungswert bei gleichbleibendem Widerstandswert. Dann müsste es doch eigentlich klar ersichtlich sein.
Mein Ergebnis werde ich dann hier posten.

Danke an Alle