Weerstand nodig bij het aansluiten van LED?

[T. vd stelt]

Ik wil zelf 4 led's aansluiten op een aantal AAA batterijen. Hiertussen komt ook een schakelaar. Ik vroeg me af of er ook een weerstand tussen moet. En hoeveel AAA batterijen ik nodig heb (of maakt dit alleen uit voor de tijd waarin de batterijen leeg gaan)

dit zijn de specificaties van de LED's:





Type

LED-5-18000W

I_F

20 mA

Reflectiehoek

22 °

Lichtsterkte l_v

18000 mcd

Kleurencoördinaten

x=0,29 / y=0,28

U_F

3.6 V

Afm.

(Ø) 5 mm

Conform RoHS

Ja

Hiervan wil ik er dus 4 aan (ongeveer 2 à 3) aaa batterijen bevestigen door middel van een schakelaar. zijn alle schakelaars hiervoor geschikt? (gezien het lage voltage) bijvoorbeeld deze: http://www.conrad.nl/ce/nl/product/7011 ... 5-ro-toets.

En moet hier een weerstand tussen (en hoe zwaar?)

[Michel Uphoff]

Als je drie 1,5 volt aaa batterijtjes in serie zet, heb je 4,5 volt spanning, twee is eigenlijk te weinig.

Een ledje trekt op 3,6 volt ongeveer 20 mA. Bij 4,5 volt heb je dus 0,9 volt overspanning bij 20mA stroomsterkte. Dus moet er per led een weerstandje van 0,9/0,02=45 dat wordt een standaardwaarde van 47 ohm tussen. Je hebt dus 4 weerstandjes nodig.

Je zou het ook met één weerstand van 12 ohm kunnen doen, maar dat is een minder goede oplossing omdat de stroom door de ledjes nogal kan verschillen, en ze dus ongelijkmatig oplichten. In een wat extremer geval kunnen de ledjes zoveel verschillen dat er een een wat te hoge spanning krijgt en de geest geeft, en daarna volgen dan zeer snel de overige drie.

Wil je twee batterijtjes in serie gebruiken, dan kan dat misschien ook. Dan heb je geen weerstandje nodig, en de ledjes zullen niet helemaal voluit branden. Als dat geen probleem is, is dit natuurlijk het eenvoudigst. Maar dan moet de nominale spanning van die ledjes wel onder 3 volt liggen, anders doen ze niets. Even deze spanning opzoeken bij deze leds.

Schakelaartje maakt niet zo uit, degene die jij gekozen hebt is goed, maar een andere mag ook.

[Benm]

Eigenlijk is het allemaal niet zo'n beste oplossing, want 3 volle alkalinebatterijen leveren wel 4.5 volt, maar tegen de tijd dat je de helft van de energie eruit hebt gehaald is er nog 1 volt per cel (3 volt totaal) oid van over, en doven je leds.

Ik zou dan eerder kiezen voor 4 cellen in serie met een nette stroombron eraan die de leds van constante stroom voorziet zolang het batterijvoltage het toelaat. In de praktijk kan dat bestaan uit 2 transistors en 2 weerstandjes.

[317070]

Eigenlijk is het allemaal niet zo'n beste oplossing, want 3 volle alkalinebatterijen leveren wel 4.5 volt, maar tegen de tijd dat je de helft van de energie eruit hebt gehaald is er nog 1 volt per cel (3 volt totaal) oid van over, en doven je leds.

Zo werken batterijen niet. Batterijen hebben een vrij constant voltage, onafhankelijk van de lading die ze nog hebben. Dit in tegenstelling tot een condensator (waarvoor je redenering wel correct is). Dus vier batterijen is helemaal nergens voor nodig.

Ik zou dan eerder kiezen voor 4 cellen in serie met een nette stroombron eraan die de leds van constante stroom voorziet zolang het batterijvoltage het toelaat. In de praktijk kan dat bestaan uit 2 transistors en 2 weerstandjes.

Blijft het feit dat je hier liever je LED's niet in serie plaatst (door de hoge drempelspanning) maar in parallel. En in parallel hebben ze toch alle vier een eigen weerstand nodig, waardoor alle verdere controle min of meer overbodig is.

[klazon]

Batterijen hebben een vrij constant voltage, onafhankelijk van de lading die ze nog hebben.

De rode lijn van de alkaline batterij is daarmee toch behoorlijk in tegenspraak.

[Benm]

Inderdaad, en als je led minimaal 3.6 volt nodig heeft dan ben je met 3 batterijen dus 'leeg' als de spanning 1.2 volt per cel is... dan heb je nog niet de helft van de energie uit je batterij gehaald.

Bovendien zal het ding steeds zwakker branden naarmate de werkelijke batterijspanning daalt.

Je kan het natuurlijk gewoon uitproberen, maar je loopt hier zeker tegenaan.

[Michel Uphoff]

De standaard leds hebben niet minimaal maar maximaal 3,6 volt nodig.

3256Fig05c 3089 keer bekeken

De meeste leds doen het bij 3,2 volt ook nog redelijk (stroomsterkte dan pakweg 10 mA), en bij 3 volt is de stroomsterkte nog pakweg 5 mA. Onder 3 volt houdt het wel zo'n beetje op met licht geven.

Als we die 3 volt als ondergrens nemen (dus ruwweg 20% van de maximale lichtsterkte) moet bij de combinatie van 47 ohm weerstandje en een led de batterijspanning ongeveer 1,07 volt zijn.

Een redelijke alkaline aaa batterij heeft een capaciteit van 500 tot 1200 mAh. Die zal niet geheel verbruikt worden, maar als ik dit grafiekje bekijk moet toch ongeveer 75% van de capaciteit benut zijn bij 1,1 volt restspanning.

batterijen_ontlaadkrommen3 3089 keer bekeken

Zeg eens dat 750 mAh bruikbaar is, dan kan het ledje bij een gemiddelde stroomsterkte van 10 mA toch een dag of drie branden.



Natuurlijk is hoger voltage met een constante stroombron van 20 Ma max het mooist, maar ik denk niet dat dat iets is dat de topicstarter wenst. Die wil naar mijn idee de meest eenvoudige schakeling, en neemt de schoonheidsfoutjes voor lief.

[T. vd stelt]

Heb er voor gekozen een 9volt batterij te gebruiken en de ledjes in series van 2 aan te sluiten met een 100 ohm weerstand per serie van 2.

[Benm]

Dat zal wel werken, al heb je wel dalende helderheid naarmate de batterijen leeg raken.

Als je slechts een weerstand wilt gebruiken dan is het een goede oplossing, al moet ik zeggen dat het bouwen van een constante stroombron minder dan een euro aan componenten kost, en me dat toch de moeite lijkt als je iets vaker dan zeer incidenteel wilt gebruiken.