Widerstands-Tutorial

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    Widerstands-Tutorial


    Da es ja bekanntlich immer wieder Anfragen gibt, wie man Widerstände berechnet, und wann man diese Verwenden sollte, möchste ich hier mal ein kleines Tutorial machen.




    1) Widerstand oder KSQ?
    2) Widerstand berechnen
    3) Farbcodes auf Widerständen
    4) Sonstiges




    1) Widerstand oder KSQ?


    Es gibt 2 Möglichkeiten, LEDs vor zu hoher Spannung bzw. Stromstärke zu schützen: Widerstände und KSQ (KonstantStromQuellen).


    Vergleich Widerstand-KSQ:
    Vor- und Nachteile von Widerständen:

    • + Günstiger als KSQ
    • + Kleiner
    • + Einfach austauschbar
    • + Hitzeresistent
    • - Bei schwankender Spannung ändert sich die Stromstärke

    Vor- und Nachteile von von Konstantatromquellen:

    • + Auch bei schwankender Spannung verwendbar
    • + Liefert immer konstante Stromstärke
    • - Teurer als Widerstände
    • - Erwärmen sich stark
    • - Größer

    Verwendung von Widerständen bzw. Konstantstromquellen:
    In simplen Schaltungen mit stabiler, nicht schwankender Eingangsspannung und normalen 3/5/8mm LEDs reicht es aus, Widerstände zu benutzen.
    Im KFZ-Bereich ist es ratsamer, Konstantstromquellen zu benutzen, da z.B. beim Einschalten des Motors höhere Spannungen auftreten können. Bei einer höheren Eingangspannung stellt sich durch den Widerstand eine höhere Stromstärke ein. Dies kann die LEDs zerstören.
    Eine Konstantstromquelle würde in diesem Falle die Stromstärke konstant auf z.B. 20mA halten.
    Grundsätzlich sollte man, wenn man mit LEDs arbeitet, nur stabilisierte Netzteile verwenden, da unstabilisierte Netzteile Spannungen liefern können, die nicht unerheblich von den angegebenen Werten abweichen.
    Sollt    e man dennoch ein unstabilisiertes Netzteil verwenden ist es ratsam, Konstantstromquellen zu benutzen, da diese die Spannungsschwankungen unstabilisierter Netzteile problemslos ausgleichen können, wenn sie richtig konzipiert sind.
    Aber Achtung:    Auch Netzteile, die stabilisierte Spannung liefern, können etwas mehr Spannung (meißt max. 0,5V mehr) liefern. Diese 0,5V hören sich zwar sehr gering an, aber trozdem sollte man diesen kleinen Spannungsunterschied beachten.




    2) Widerstand berechnen


    Widerstandswert:
    Das berechnen von Widerständen ist eigentlich ganz einfach. Diese Grafik erklärt die Berechnung:
    [gallery]177[/gallery]
    [Um die gesamte Grafik zu sahen, bitte auf das Bild klicken]


    Sollten mehrere LEDs mit verschiedenen Spannungen in Reihe mit einem gemeinsamen Widerstand geschaltet sein, so addieren sich die Spannungen der LEDs.
    Auch wenn die LEDs genau so viel Spannung benötigen, wie die Eingangsspannung ist, sollte man einen (kleinen, ca. 5-10 Ohm-)Widerstan verwenden.


    Leistungsaufnahme des Widerstands:
    Je nach dem, wie viel Leistung im Widerstand umgewandelt wird, benötigt man Widerstände mit verscheidenen Leistungsaufnahmen. Meistens reichen aber normale 0,25W-Widerstände aus. Die Berechnung der Leistungsaufnahme ist ebenfalls in der Grafik erklärt.




    3) Farbcodes auf Widerständen

    Auf jedem Widerstand sind 4-5 Farbringe aufgedruckt. Anhand dieser Ringe kann man den Widerstandswert ablesen.
    Der Ring, der etwas weiter von den anderen Ringen entfernt ist, ist der 4. bzw 5. Ring.
    Ein online-Tool für das Auswerten der Farbringe, und was die einzelnen Farben bedeuten, findet man z.B. hier .




    4) Sonstiges

    Widerstand:
    Einheit: Ohm
    Einheitszeichen: R
    Formelzeichen:     [Blockierte Grafik: http://www.pollin.de/shop/images/sz_ohm.gif] 
    Widerstandsberechnung: R=U/I
    Leistungsberechnung: P=U*I
    Hier kann man Widerstände kaufen.


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    Ich hoffe, dass hiermit die meisten Fragen über Widerstände geklärt sind. Sollten dennoch Fragen offen bleiben, oder jemand Verbesserungsvorschläge für dieses Tutorial hat, lasst es mich bitte wissen.


    Bisherige Änderungen:

    • Das mit dem unstabilisierten Netzteil hinzugefügt.
    • Das mit dem "leuchten bringen" in "vor zu hoher Spannung bzw. Stromstärke zu schützen" umgeändert.
    • Hitze-resistend bei den Vorteilen von Widerständen eingefügt
    • Erwärmung bei den Nachteilen von KSQs eingefügt
    • "Bei Highpower-LEDs (Cree, Luxeon, Rebel, Seoul, ...) ist es ratsam, immer KSQs zu verwenden." wurde entfernt
    • Text über stabilisierte Netzteile hinzugefügt
    • Rechtschreibfehler verbessert
    • Ohm-Zeichen ( [Blockierte Grafik: http://www.pollin.de/shop/images/sz_ohm.gif] ) editiert
    • Das mit den unstabilisierten Netzteilen verbessert


    Letzte Änderung: 03.07.2008

    Du solltest evtl. bei Punkt eins etwas genauer sein.
    Bei einem stabilisierten NT und ausreichend berechnetetem Verbrauch kann man eigentlich jetzt LED nur mit Widerständen betreiben.
    Wenn das NT unstabilisiert ist oder sogar die LEDs vom Netzteil getrennt werden durch nen Schalter, das NT also im Leerlauf läuft, dann können durchaus Spannungsspitzen entstehen, die eine KSQ fast schon zwingend notwendig machen.


    Mal ganz davon ab, dass man ne LED nicht mit Widerständen zum leuchten bringt, man passt ja nur die gelieferte Spannung an. ;)

    Das Ohmzeichen erkennt man nicht so genau.
    Vielleicht solltest du auch ne Grafik einbauen...
    Hät dann noch schnell ne ganz komische Frage:
    ist P = U²/R, denn wenn P=U*I
    und I=U/R, dann ist doch P=U²/R?

    Andy:
    Ja, aber indem man dafür sorgt, dass weniger Spannung bei der LED ankommt, weil eine LED bei bestimmter Spannung ne bestimmte Strommenge zieht.
    => weniger Spannung = weniger Strom


    @Hunter:
    Müsste richtig sein, so beim drüberfliegen.

    Danke schonmal für die Antworten.


    @Moradeur:
    Habe das mit dem unstabilisierten Netzteil hinzugefügt.


    @Hunter:
    Ja, deine Rechnung ist glaub ich richtig.
    Wenn ich aber aus dem internet das Ohm-Zeichen kopieren, und im Tutorial einfüge, kommt kein Ohm-Zeichen, sondern dieses komische Zeichen... Wie könnte ich das richtige Zeichen einfügen?


    Andy Keh & Moradeur:
    Habe das mit dem "leuchten bringen" in "vor zu hoher Spannung bzw. Stromstärke zu schützen" umgeändert.



    Ist dise Aussage so richtig? "Widerstände reduzieren die Spannung und begrenzen die Stromstärke"

    Nachteil KSQ:
    -Je nach Aufbau und Spannung wird sie sehr warm und muss gekühlt werden.
    -Ausfallrate höher als bei Widerstand (mehrere Bauteile, mehr Ausfälle möglich) ?


    Vorteil Widerstand
    -Hitzeresistent



    Kann mir mal einer sagen warum hier ständig gepredigt wird HP LEDs unbedingt mit KSQs zu betreiben ?


    Ich hab seit fast nem halben Jahr welche mit normalen Widerständen im 18h Betrieb und sie leuchten noch ;)

    Bin grad total verwirrt und will mal viel frage:


    also erstmal auf R=U/I --> wenn man Spannung erhöht, steigt der Widerstand , denn die Stromstärke bleibt gleich. Wenn man Stromstärke erhöht, und die
    Spannung gleich bleibt, wird der Widderstand kleiner


    dann für I=U/R ---> Wenn die Spannung größer wrd, und der Widerstand gleichbleibt, steigt die Stromstärke. Wenn der Widerstand größer wird, und
    die Spannung gleichbleibt sinkt die Stromstärke


    für U=R*I ---> Widerstand größer Stromstärke gleich, Spannung steigt, Stromstärke größer Widerstand gleich, spannung größer..


    Aber irgendwie bin ich verwirrt, was macht jetzt ein Widerstand? Spannung kleiner, oder Stromstärke?
    Habs immer kapiert, aber wenn ich nochmals drüber nachdenke hab ich n blackout...

    Ich verbesser mal(größtenteils Rechtschreibfehler, dafür einige davon :D) :


    Grundsätzlich sollte man, wenn man mit LEDs arbeitet, nur stabilisierte Netzteile verwenden, da unstabilisierte Netzteile Spannungen liefertn können, die sher weit über dem angegebenen Wer sind. Sollte man dennoch ein unsatbilisiertes Netzteil verwenden, ist es ebenfalls ratsam, Konstantstromquellen zu benutzen.


    Grundsätzlich sollte man, wenn man mit LEDs arbeitet, stabilisierte Netzteile verwenden, da unstabilisierte Netzteile Spannungen liefern können, die nicht unerheblich von den angegebenen Werten abweichen [sehr weit find ich in dem Zusammenhang übertrieben. Auch ein unstabilisiertes 12V kommt nicht auf 16-18V unter Last, ausser es ist kaputt :D ].
    Sollte man dennoch ein unstabilisiertes Netzteil verwenden ist es ratsam Konstantstromquellen zu benutzen, da diese die Spannungsschwankungen unstabilisierter Netzteile problemslos ausgleichen können, wenn sie richtig konzipiert sind.


    Was sagste dazu?
    Halt ich für etwas treffender als deins.
    die [...] fliegen natürlich raus ;)

    @Hunter:


    An einem Widerstand fällt eine Spannung ab.
    Der Strom geht da quasi so durch.
    Der Widerstand reduziert also die Spannung in einer Schaltung.
    Es ist aber halt meistens so, dass Geräte bei einer bestimmten Spannung eine bestimmte Stromstärke "ziehen".
    Wenn die Spannung jetzt reduziert wird, dann nehmen diese Geräte auch weniger Strom auf.


    Könnte man evtl. mit nem Teig den man durch ein Sieb drückt vergleichen.
    Der Druck ist die Spannung, der Teig der Strom und das Sieb das Gerät.
    Drückt man stärker (erhöht also die Spannung), dann geht auch mehr Teig pro Zeit durchs Sieb. :D
    Einen Widerstand würde man dann als Knick in nem Zulieferschlauch, der den Druck, der am Ende am Sieb ankommt, reduziert.
    Etwas wirsches Beispiel, ich weiß. :D

    Zitat

    Könnte man evtl. mit nem Teig den man durch ein Sieb drückt vergleichen.
    Der Druck ist die Spannung, der Teig der Strom und das Sieb das Gerät.
    Drückt man stärker (erhöht also die Spannung), dann geht auch mehr Teig pro Zeit durchs Sieb. :D
    Einen Widerstand würde man dann als Knick in nem Zulieferschlauch, der den Druck, der am Ende am Sieb ankommt, reduziert.
    Etwas wirsches Beispiel, ich weiß. :D


    Muss schon sagen,deine Metaphern sind etwas eigenwillig, aber zeigen Wirkung :)
    ich weiß was du meinst, aber
    dann reduziiert die Spannung auch den Strom, denn der Teig läuft ja auch langsamer, nich nur der Druck wird weniger.