Vorwiderstand für LED berechnen

Warum benötigt eine LED einen Vorwiderstand?

Die Spannung an einer LED bleibt fast konstant, auch wenn sich der Strom stark ändert. Direkt an einer Spannungsquelle wird der Strom nicht begrenzt, sodass die LED zerstört wird. Ein Vorwiderstand nimmt die Differenz zwischen Versorgungsspannung und Durchlassspannung auf und bestimmt den Strom.

Formel

R = (V_s − n × V_f) / I

V_s ist die Versorgungsspannung, V_f die Durchlassspannung einer LED, n die Anzahl in Reihe und I der gewünschte Strom. Die Verlustleistung des Widerstands ist seine Spannung mal Strom.

Beispiel

Eine LED mit 2 V Durchlassspannung soll bei 12 V mit 20 mA betrieben werden. R = (12 − 2) / 0,02 = 500 Ω. Das ist kein Normwert. Der nächsthöhere Wert aus E12 ist 560 Ω. Damit fließen 10 / 560 = 17,9 mA, und der Widerstand setzt 0,18 W um. Ein Bauteil mit einem Viertel Watt läge nahe an seiner Grenze, eines mit einem halben Watt bietet eine gute Reserve.

Warum der nächsthöhere Wert?

Ein kleinerer Widerstand erhöht den Strom über den Zielwert. Der nächsthöhere Wert senkt ihn etwas. Die Helligkeitsänderung ist selten sichtbar, während die LED konservativer betrieben wird. Die Normwerte stammen aus den Reihen E12 und E24 nach IEC 60063.

Grenzen

Entnehmen Sie die Durchlassspannung dem Datenblatt. Sie hängt von Farbe, Strom und Temperatur ab. Liegt die Versorgungsspannung nahe der Durchlassspannung, ist die Stromstabilisierung durch einen Widerstand schlecht. Hochleistungsleuchtdioden für Beleuchtung benötigen einen Konstantstromtreiber.

Häufige Fragen

Welchen Vorwiderstand benötigt eine LED?

Bei 12 V Versorgung, beispielhaften 2 V Durchlassspannung und 20 mA Zielstrom benötigt eine einzelne LED 500 Ω. Der nächsthöhere Wert der gewählten Normreihe ist 560 Ω. Damit ergeben sich 17,86 mA und 0,1786 W Verlustleistung im Widerstand. Prüfen Sie die Durchlassspannung im Datenblatt, berücksichtigen Sie die Widerstandstemperatur und geben Sie jedem parallelen Zweig einen eigenen Vorwiderstand.

Mit diesen Werten berechnen