Überprüfung dieser simplen LED-Schaltung

+12V und -12V = Ub 24V, gemeint ist warscheinlich Ub= 12V.
Bezugspotenzial muß demnach 0V, nicht -12V sein.
Widerstände sind richtig berechnet,
die Einzelströme bertragen 25mA nicht 41.6mA.
I ges. = 12x 25mA = 300mA


Leistung der Vorwiderstände 5mW, können also 1/8W genommen werden.

 

Wie "friends-bs" schon angemerkt hat, ist der Eintrag -12 Volt nicht korrekt. Das Bezugspotential sollte mit 0 Volt gekennzeichnet werden; aber das mal nur so nebenbei. Auch die Ströme in den parallelen Zweigen müssen natürlich mit 25mA eingetragen werden, denn das war ja schließlich das angetrebte Ziel dieser Übung.

Vom elektrotechnischen Standpunkt aus betrachtet, mit der entsprechenden Prämisse, dass LEDs mit einem eingeprägten Strom betrieben werden müssen (physikalisch bedingt), ist der Entwurf, -wenn man es sehr eng (als Korinthenk..... ) betrachtet -, als "mangelhaft" einzustufen.

Diese mageren 0,2 Volt, die rein rechnerisch zur Stromeinprägung zur Verfügung stehen, sind der Stein des Anstoßes. Schon ein geringes Absacken der Spannung läßt die LEDs dunkel werden. Die Spannungsquelle (leider wurde nicht angegeben, um welche Art von Spannungsquelle es sich handelt!) kann ohne Weiteres bei der Belastung mit 300mA einen Spannungsabfall von 0,2 Volt "erleiden", was zeigt wie wenig Spielraum zwischen funktionieren und versagen der Schaltung gegeben ist.

Als Radiotechniker betrachtet man den Vorwiderstand als Arbeitswiderstand. Man sollte das Datenblatt der LED, die man verbaut, zur Hand nehmen und im Kennlinienfeld der LED einen Arbeitswiderstand der Größe einzeichnen, wie er (radio-)technisch professionell auszulegen wäre. Ist man (der Onkel) somit zu grundlegenden Erkenntnissen gelangt, muss die Arbeitswiderstands-Bestimmung nochmals für den vorliegenden Fall überarbeitet werden, da die Kennlinien von 4 LEDs superpositioniert werden müssen.

OK, in der Praxis wird man diesen Aufwand natürlich nicht betreiben, aber das Hantieren im Kennlinienfeld der Diode, hier Leuchtdiode, mit der Arbeitswiderstandsgeraden macht augenfällig, dass ein stabiler Arbeitspunkt nicht bei 0,2 Volt unter Umax (hier 12V) zu finden ist.

An dieser Stelle ist der laienhafte Einwand zu erwarten, dass man nicht "unnötig" viel Energie in Wärme umsetzen will. Darauf wird jeder Radiotechniker mit dem Hinweis antworten, dass man sich mal vor Augen führen sollte, dass genau dieses über Jahrzehnte in der Radiotechnik praktiziert (und hingenommen) wurde, da auf dieser Technik die gesamte "Röhrentechnik" beruhte. Achja, da war auch noch der Kristalldetektor :lol:

Betrachten wir noch (um meinem Image als Korinthenk..... gerecht zu werden) die Größe des LED-Stromes. Grundsätzlich sollte man den in dem entsprechenden Datenblatt angegebenen Nennstrom zur Berechnung der Schaltung zugrunde legen.
Im vorliegenden Fall wurde vom Onkel ein LED-Strom von 25mA angesetzt, aber es ist eher unwahrscheinlich, dass im Datenblatt der Nennstrom mit 25mA angegeben wird, hingegen ist ein Wert von 20mA als Nennstrom eher in der Mehrzahl der Datenblätter für 08/15 - LEDs zu finden.

Meine Empfehlung: die Schaltung für einen LED-Strom von 20mA auslegen. Dadurch kommt man in einen Bereich mit einem Wert des Vorwiderstandes, der noch Sinn macht.

... und nichts für ungut: du wolltest eine Überprüfung deiner Schaltung, voilà, das war's dann!

Greetz

Patois

PS.: und natürlich die Verlustleistung des Vorwiderstandes nachrechnen; ein Minityp mit 1/10 Watt könnte (ich hab's hier nicht nachgerechnet) schon so heiß werden, dass die Platine braun wird oder "kokelt"! :lol: