Volt, Ampere, Ohm und Watt

[lokrad]

Hallo Forum,
ein großer Elektronik-Fan bin ich nicht und meine Kenntnisse darin reichen auch nicht weit. Die Sachen die ich kenne, habe ich durch probieren rausgefunden (eine teure Angelegenheit). Nun benötige ich einmal Hilfe. Ich möchte einen kleinen Funktionsdecoder einsetzen, der zum einen einen Servo steuert und zum anderen eine LED-Beleuchtung. Mein Problem: Wie berechne ich ich den benötigten Vorwiderstand für die LED`s bei folgender Voraussetzung:

4 in Reihe geschaltete LED`s a` 2 Volt/20mA.

Der Decoder wird aus der Schiene mit 20 bis 21Volt betrieben und kann nur bis maximal 1A belastet werden.
Ich würde mich freuen, wenn mir ein Forumsmitglied mal zum einen den Wert des benötigten Widerstands nennt und in einfachen Worten wie man das berechnet.
Dank für Eure Hilfe im voraus,
mit Grüßen aus Hamburg
lokrad (Holger)

[JOO200]

Hallo,

das ist relativ einfach:

Bei 4 LEDs ist es unnötig, diese parallel zu schalten, denn:

- bei parallelen Bauteilen (also nebeneinander) addieren sich die Ströme,
- bei in Reihe geschalteten Bauteilen (hintereinander) addieren sich die Spannungen.

Wenn du also die 4 LEDs parallel schalten würdest, dann würde bei 2V 80mA fließen, bei der Reihenschaltung allerdings würde 20mA bei 8V fließen.

Du merkst, dass der Unterschied zwischen der Ausgangsspannung am Decoder und der benötigten Spannung noch recht groß ist (12V). Bei einer Parallelschaltung wäre diese sogar 18V groß, weshalb der Widerstand mehr Leistung verbraucht (unnötige Leistung -> durch Vermeiden dieser erfreut man den Booster/Trafo). Deswegen brauchen wir dafür einen Widerstand, der diese Spannung "wegmacht".
Einen Widerstand berechnet man mit R=U/I. Also ist der Widerstand 12V/20mA -> also 600 Ohm.

Ich hoffe ich konnte helfen.

Gruß Johannes

[lokrad]

Hallo Johannes,
erst einmal vielen Dank für deine schnelle "Re". Das, mit der Paralell- und der Reihenschaltung leuchtet mir ein. Daher habe ich ja auch eine Reihenschaltung vorgesehen.
Aber, sorry , und das will in meinen Schädel nicht rein: Wie kommst Du auf den Widerstandswert von 600 Ohm???? Ich verstehe die Berechnung nicht!! Könntest Du das mir nochmal etwas verdeutlichen??
Mit Grüßen aus Hamburg
lokrad (Holger)

[UWA]

Hallo Holger,
versuche auch einmal das Ganze von Johannes weiter zu deuten:
In der Reihenschaltung der LED´s addieren sich die Spannungen der LED´s, also 4x die 2V = 8V bei weiter hin 20mA. Jetzt gehen wir einmal von Deiner Fahrspannung von 20V aus. Die LED´s dürfen nur an einer Spannung von 8V anliegen, also müssen zur 20V Fahrspannung noch 12V abgebaut werden, 20V – 8V= 12V. Jetzt kommen die 600 Ohm / Formel. R= U durch I
Den Wiederstand wissen wir noch nicht aber die Spannung die abgebaut werden muss und den Strom der durch die LED´s fließt. R ??= 12V : 0,02A . Wiederstand ist gleich 600 Ohm. Falls Deine Fahrspannung höher sein sollte, Sollte auch der Wiederstand größer werden.
Gruß Uwe

[Willem1956]

Ganz einfach 20 mA ist eigentlich 0,02 A. Dan ist 12/0,02= 600!
Aber noch wass. Du schreibst dass du die Led's uber einen decoder schalten möchtest. Dan must die spannung erst mal gleichrichten (sagt man das so auf Deutsch?) den digital ist wechselspannung und das schmeckt die Led's nicht.

Mfg Willem.

[JOO200]

Hallo,

So sieht es aus...
Wenn man sich eine Tabelle dieser Vorsätze für Maßeinheiten anschaut, kann man schnell erkennen, wie die Sachen zusammen hängen.

Gruß Johannes

[lokrad]

Ein Hallo und großen Dank an Alle die meine Frage so schnell beantwortet haben!!!

Wenn man einmal die Formel aufgeschlüsselt bekommt, ist das wirklich gannz einfach.

Ein kurzes Statement noch an Willem: Die Funktionsausgänge an Decodern müssten doch eigentlich Gleichstrom sein, da in den Betriebsanweisungen immer von Plus nach Minus geschaltet wird. Zum anderen arbeiten LED`s immer nur in einer Stromflußrichtung und sollen meiner Kenntnis nach, ähnlich wie Gleichrichterdioden sein.
Aber wie gesagt, dazu sind meine Elektronikkenntnisse zu dünn.
Vielen Dank nochmal
mit Grüßen aus Hamburg
Lokrad (Holger)

[Willem1956]

Da bin ich mir nicht sicher ob die ausgange gleichspannung abgeben, vielleicht das einer der anderen Forumbenutzer aushilfe geben können? Led's sind aber fast immer hin wen man die falschrum anschliest. Es sind dioden das stimt schon aber keine gleichrichdioden.

Mfg Willem.

[Stephan D.]

Hallo!

Ja, Digitaldecoder geben an den Schaltausgängen immer Gleichstrom ab. LED's können auch mal verpolt, sprich falsch herum, angeschlossen werden. Kurzzeitig überleben sie dies. Da die Sperrschicht jedoch nicht so ausgeprägt ist wie bei Dioden wird diese doch irgendwann zerstört. Es gibt Leute die ihre LED's ohne Diode an Wechselstrom betreiben und sich dann darüber aufregen wenn man darauf hinweist daß eine LED nur für Gleichstrom gefertigt ist und bei einem Betrieb am Wechselstrom die oben genannte Gefahr besteht (Zerstörung der LED).

Gruß
Stephan