LED-Rechner

Herzlich Willkommen bei meinem interaktiven LED-Rechner.

Dieses Skript berechnet dir die Vorwiderstände zu einer eingegebenen Stückliste von LEDs. Es erzeugt außerdem einen fertigen Schaltplan, der von Anfängern direkt nachgebaut werden kann. Der Schaltplan wird nach verschiedenen Kriterien optimiert:
  • möglichst wenige Bauteile
  • möglichst wenig Verlustleistung
  • die anfallende Verlustleistung möglichst gleich auf alle Vorwiderstände verteilt
  • die LEDs möglichst wenig fragmentiert, d.h. verschiedene LED-Sorten wenig durchmischt




Gegenüber anderen LED-Rechnern im Internet bietet dieser hier folgende Vorteile:
  • Anfängertauglich: Der Bediener benötigt keine elektrotechnischen Fachkenntnisse
  • mehrere verschiedene LED-Sorten können gleichzeitig eingebracht werden
  • optimierte Schaltung wird berechnet, die gegenüber einzelner Berechnung pro LED-Sorte oft effizienter ist (bei mehreren LED-Sorten, die kombinierbar sind)
  • Skript erzeugt grafische Schaltpläne (mit elektrotechnischen Symbolen) und Lötpläne (mit Fotos der Bauteile)
  • Anfänger werden auf Probleme hingewiesen, z.B. gefährliche Spannung, spezielle Leistungswiderstände, HighPower-LEDs an Vorwiderständen, ...
  • vordefinierte Spannungsquellentypen, z.B. Netzteile, Batterien und Akkus, Betrieb im Kfz, PC-Netzteil (für Case-Modding)
  • Ausgabe vieler nützlicher Berechnungen in übersichtlicher Darstellung

Cookies
Cookies sind für die Verwendung des LED-Rechners erforderlich, damit die Browser-Session gespeichert werden kann.
Ein Hinweis
Eine Sache kann der Rechner nicht, nämlich wissen, wo du deine LEDs platzieren wirst. Damit du möglichst wenig Kabel benötigst, bietet es sich an, weit voneinander entfernte oder getrennt zu schaltende LED-Gruppen getrennt bearbeiten zu lassen. Für den Fall muss der Rechner einfach mehrmals ausgeführt werden, je LED-Gruppe einmal.



344 Gedanken zu „LED-Rechner

  1. Hallo Emmanuel,
    vielen Dank für das tolle Tool! Auch ich bin ein Elektronik-Laie und rüste im Modellbau auf LED um.
    Für Modellhausbeleuchtung möchte ich Reste von LED-Stripes verwenden, jeweils 3 SMB-LED (weiss) in einem Abschnitt sind mit einem SMB-Widerstand ausgestattet dessen Wert ich nicht erkennen kann, aber für 12 Volt ausgelegt.
    Als Stromquelle dient ein regelbarer Modellbahn-Trafo mit 3,2W der etwa 16V liefert.
    Wie kann ich die Stripes mit den Vorwiderständen im Rechner berücksichtigen?
    Besten Dank im Voraus!
    Sönke

    • Hallo Sönke,
      dann kannst du eigentlich nur die Stromaufnahme der gestückelten LED-Stripes bei 12V ermitteln. Dann errechnest du den fehlenden Widerstand mit R=(16V-12V)/(Strom bei 12V). Achte darauf, dass die Leistung am Widerstand P=(16V-12V)*(Strom bei 12V) nicht mehr als 0,25W beträgt. Ansonsten werden die zu heiß. Bei 3 normalen LEDs sollte das aber kein Problem werden.
      Lieben Gruß, Emanuel

  2. ’nabend zusammen. Am Wochenende habe ich ein Phenomen nicht erklären können. Für meinen Enkel habe ich für den Karneval seinen selbstgebastelten Astronautenhelm mit LEDs bestückt. 1.: Eine Leiste am Hals bestehend aus einer Reihe mit ca. 30 LEDs auf einen Klebefilm (Weihnachtsbeleuchtung) die aus China mit 3x AA Batterien betrieben wurden, und 2.: dann noch separat oben und zur Seite eine Mischung aus 5x rote, 2x blaue und 2 x gelbe 3mm LEDs. Die 2. Serie habe ich mit einem 330Ohm Widerstand abgesichert und mit 2x CR2032 mit Spannung versorgt. Sobald ich die Leiste auch an der gleichen Quelle anschliesse, kann ich mit dem ein/aus Schalter entweder die Leiste oder die 3mm LEDS leuchten lassen. Meine Lösung daher eine weitere Spannungsversorgung mit 2x CR2032 und extra ein/aus Schalter für die Leiste. Problem gelöst, aber verstanden habe ich es nicht.

    1. Frage: haben die Chinesen bei dieser Weihnachtsbeleuchtung einen Widerstand im Kabel angebracht ?

    2. für alle einzelnen LEDs gemeinsam habe ich nur einen 330 Ohm Widerstand auf den Minuspol gelegt. das funktioniert, aber wie lange ? und Warum ?

    Danke im Voraus für eure Meinungen

    LG von einem Elektronik-Laien

  3. Hallo Emanuel, zuerst mal danke für deine Mühe, ich benutze den LED Rechner seit vielen Jahren. Eine Frage: bei deinen Schaltungsvorschlägen werden LEDs ja grundsätzlich in Reihe mit den Vorwiderständen geschaltet – zumindest war das bei den von mir eingegebenen Daten nie anders. Parallelschaltungen der LEDs lassen sich nur über den Umweg des Zusammenaddierens der einzelnen Spannungs und Stromwerte und anschließender Eingabe als eine LED berechnen – so richtig?

    • Hallo Robert,
      der LED-Rechner baut natürlich auch Parallelschaltungen auf, wenn das sinnvoll ist. Das passiert immer dann, wenn die Summenspannung aller LEDs höher ist, als die Spannungsquelle. Gib z.B. eine Batterie mit 3V und 2 LEDs mit 1,7V und 20mA ein, dann werden die parallel geschaltet.
      Oder meinst du etwa, dass du mehrere LEDs parallel hinter EINEN Widerstand schalten willst? Das macht der LED-Rechner natürlich nicht, weil das zu problematischen Zuständen führen kann und die Lebensdauer einzelner LEDs sich deutlich reduzieren kann. Nehmen wir an, du willst 2 gleiche LEDs mit 2V und 20mA parallel hinter einen Widerstand schalten und legst den Widerstand passend aus, sodass 40mA fließen, die sich über die LEDs aufteilen sollen. In der Praxis sind LEDs jedoch nicht identisch, zumal die Vorwärtsspannung der LEDs eine sehr variierende Größe ist. Sie ist kein Kriterium, das bei der Produktion von LEDs in einer möglichst engen Toleranz liegen muss, sondern die Vorwärtsspannung ergibt sich. So könnte die eine LED bei 20mA 1,9V haben und die andere z.B. 2,1V. Wenn du sie aber in eine Parallelschaltung hinter einen gemeinsamen Widerstand bringst, zwingst du beiden LEDs dieselbe Spannung auf. Daraus ergibt sich, dass beide bei einem unterschiedlichen Strom laufen müssen und die eine oder andere mehr Strom erhält, als du vorgesehen hast. Fazit: In der Praxis geht das irgendwie, aber das ist unsauber und bei mehrfacher Herstellung deiner Schaltung ergibt sich immer ein anderes Bild. Das will man niemandem empfehlen. Das ist Geiz an der falschen Stelle.
      Lieben Gruß,
      Emanuel

      • Hallo Emanuel, danke für die schnelle Antwort. Es ging – wie du ganz richtig vermutest, um die zweite Variante. Was ich nicht bedacht habe ist die Tatsache, dass ein solcher Rechner ja so „narrensichr wie möglich“ sein soll. Wenn die LEDs aus einer Produktionscharge stammen, sollte es eigentlich auch mit der Parallelschaltung klappen, aber das ist eine andere Sache. Vielen Dank nochmals für dein Durchhaltevermögen, viele Grüße von Robert

      • Hallo Robert,
        auch innerhalb einer Charge streut die Vorwärtsspannung mehr als andere Größen, weil die LED nicht auf eine genaue Vorwärtsspannung getrimmt wird. Auch aus anderen Gründen sind Parallelschaltungen sinnfrei. Stirbt z.B. eine LED, sterben sofort alle anderen in der Parallelschaltung mit. Das hat alles nichts mit Narrensicherheit zu tun. Der Betrieb einer LED erfordert, dass ihr Vorwärtsstrom geregelt oder begrenzt ist. Mit einer Parallelschaltung hinter einem gemeinsamen Widerstand setzt du das schlicht außer Kraft.
        Wie sagt man so schön… kannst du so machen, dann isses halt Kacke. Nicht persönlich nehmen ;)

  4. Hallo!
    Ich habe eine 12V Auto-Batterie (235aH, geladen: 14,4V) und möchte 12x LED Leuchten (12V 300mA) betreiben. Welchen Widerstand nehme ich um auf 9-10V zu kommen?

    Die Leuchten werden so jetzt unglaublich heiß nach 3 Minuten, man kann sie nicht mal mehr berühren, denke mit 9-10V sollte es nicht zu heiss werden.

    https://www.amazon.de/Einbaustrahler-Einbau-Spots-Leuchtmittel-Decken-Leuchte-Deckeneinbauleuchte/dp/B07N65ZSXJ/ref=sr_1_11?__mk_de_DE=ÅMÅŽÕÑ&keywords=einbauspots+12v+20+stk&qid=1580458764&sr=8-11&fbclid=IwAR01a9aWgyv0vN-LL1D1-nY19gmdZTO3ogHkzPYM8qHP-HRZTXy0ZD4PKXs

    • Hallo Florian,
      deine Fragen zeigen, dass dir die Grundlagen noch fehlen, was nicht weiter schlimm ist. Und dein Link hat nichts mit deinen beschriebene LED-Leuchten zu tun.
      In Kürze: Deine LEDs nehmen mit 300mA zu viel Strom auf, sodass eine einfache Schaltung mit Vorwiderständen nicht sinnvoll ist, da sie sehr ineffizient arbeitet, d.h. viel Leistung in Wärme verloren geht. Nicht nur deine Leuchten werden heiß, auch die Vorwiderstände würden glühen oder müssten eine sehr große Bauform haben. Du brauchst eine Stromquelle für LEDs (danach suchen), die den Strom auf z.B. 150 mA begrenzt. Halber Strom ergibt halbe Leuchtkraft. Die Stromquelle schließt du an deine 14 oder 12 V an und hinten kommt der gewünschte Strom für die LEDs heraus, fast ohne Verluste.
      Lieben Gruß,
      Emanuel

      • Wenn seine LEDs mit 12V 300mA angegeben sind, warum wollte er dann den Strom auf 150mA begrenzen?

      • Hallo,
        besten Dank für eure Antworten! Grundlagen, aber wirklich nur die Grundlagen habe ich. Nur vielleicht nicht bei Konstantstrom, arbeite eher direkt mit Konstantspannung in unseren Projekten.

        Ich würde jetzt eine Konstantstromquelle (Spannung auf 350mA) kaufen und dann 2x Strahler parallel anschließen.. Also 175mA/Strahler.

        Wäre das eine sinnvolle Lösung? So habe ich das im Prinzip bei euch jetzt rausgelesen.. Helligkeit ist nicht ganz so wichtig..

      • Nein, du kaufst eine Konstantstromquelle mit ca. 175 mA Strom (nicht Spannung, die wird in Volt angegeben), oder was du auch sonst immer willst. Dann schließt du deine Strahler in Reihe ohne weiteren Widerstand an. Die Konstantstromquelle wird 175mA einprägen. Die Spannung ergibt sich automatisch, ist aber nicht weiter interessant. Wichtig zu wissen ist nur, dass die Stromquelle mindestens die Spannung erreichen muss, die alle Strahler in Reihe aufsummiert benötigen.
        Und auch bei 175mA werden die Strahler heiß. So funktioniert das eben. Dafür sind sie aber ausgelegt, sofern du die Vorgaben zur Belüftung/Kühlung einhältst.
        Lieben Gruß, Emanuel

    • Wenn Du eine 12V LED hast, würdest Du sie mit 12 V betreiben.

      12V*300mA ergibt 3,6 Watt. Bei 30% Wirkungsgrad der LED werden 2,5 Watt in Wärme umgewandelt. Natürlich wird das heiß. Aber wenn die LED dafür gemacht ist, wird sie das aushalten.

      Bei 10V ist das nicht viel anders. Die Stromaufnahme sinkt vielleicht auf 250mA. 10V*250mA=2,5 Watt. Dann werden immernoch 1,75 W in Wärme umgewandelt.

      Experiment: nimm mal 4 Widerstände 330 Ohm und schließe die parallel an eine 9V-Batterie an. Halte direkt nach dem Einschalten den Zeigefinger auf die Widerstände. Das was Du spürst ist die Wärmeleistung von ca. 1 Watt. Zieh den Finger weg, bevor Du Dich verbrennst.

  5. Hallo,
    zunächst vielen Dank für die Bereitstellung dieses umfangreichen Tools. Für einen Elektronik-Neuling sehr praktisch!
    Zu meiner Frage:
    Ich möchte 50 LEDs (3,0V Vorwärtsspannung bei 15 mA) auf einer Platine verbauen. Eingangsspannung des Systems sollen 12VDC sein. Das Tool hat mir bereits eine sehr gute Lösung errechnet. Nun stellt sich mir die Frage (weil ich den Begriff aufgeschnappt hab) ob man sich ein bisschen an Lötarbeit und Platzbedarf sparen kann indem man „Widerstandsnetzwerke“ verwendet? Ich muss dazu sagen, dass ich wenig bis keine Ahnung habe, wie diese funktionieren. Die Frage stellt sich, da ich befürchte, ein Problem mit dem Platz auf meiner Platine zu bekommen. Die Dimensionen der Grundplatte sind jedoch nicht vergrößerbar, da diese in ein Gehäuse passen soll. Falls mehr Infos benötigt werden, kann ich die gerne auch in Bildform zukommen lassen.

    Vielen Dank und Grüße,
    Manuel

    • Hallo Manuel,
      Widerstandsnetzwerke sind nichts anderes als mehrere Widerstände in einem Gehäuse. In manchen Fällen sind sie völlig unabhängig voneinander angeordnet. In anderen Fällen ist jeweils die eine Seite aller Widerstände auf einen gemeinsamen Pin aufgelegt. Letzteres wäre praktischer für dich. Elektrisch verändert sich gar nichts, d.h. die ausgegebene Schaltung des LED-Rechners bleibt, lediglich die Bauform der Widerstände verändert sich. ABER: Du musst mit der Leistung aufpassen. Der LED-Rechner hat dir ausgegeben, wieviel Leistung deine Widerstände mindestens aushalten müssen. Widerstandsnetzwerke bestehen aus räumlich kleineren Widerständen, die daher auch weniger Leistung aushalten. Das musst du im Auge behalten.
      Lieben Gruß,
      Emanuel

  6. Hallöchen, kurze Frage: wenn ich von meiner Batteriebox mit 3x AA Batterien (also 4,5 V) insgesamt 8 LED’s (3 V, 20 mA) parallel schalten will, muss ich dann von der Batteriebox je LED eine einzelne Leitung dort/oder zum Vorwiderstand hinziehen oder reicht eine Leitung auf der alle dran gelötet werden (natürlich jeweils bei + und -)?

    P.S.: bin noch nicht ganz so erfahren, daher hoffe ich ist das keine doofe Frage :-) Möchte nämlich einen Bilderrahmen im Hintergrund indirekt beleuchten, aber halt Batteriebetrieben.

    • Hallo Andre,
      die Frage ist inhaltlich nicht doof. Allerdings ist sie verwunderlich, wo dir doch der LED-Rechner zur Verfügung steht. Der ist so programmiert, dass er dir einen effizienten und kostensparenden Schaltplan ausgibt. Und wenn du den LED-Rechner mal ausprobieren würdest, würde er dir wohl sicher vorschlagen, dass du einen Vorwiderstand je LED benötigst. Das hängt damit zusammen, dass die Batteriespannung von 4,5V nicht ein mehrfaches der LED-Spannung von 3V ist und du somit nicht mehrere LEDs in Reihe hinter einen Widerstand schalten kannst. Erst, wenn das Netzteil/der Akku mindestens die doppelte LED-Spannung hat, kannst du je 2 LEDs zusammenschalten, usw.
      Mach es am Besten so, wie der LED-Rechner dir vorschlägt.
      Lieben Gruß,
      Emanuel

  7. Hallo Emanuell,

    vielen Dank für die Erklärung. Ich habe es fast befürchtet. Manchmal sollte man sich halt vorher genau mit dem Thema befassen. Jetzt muss ich das Projekt nochmal überdenken. Die passenden LED‘s wären ja dann 700 mA High Power LED. Diese müssen aber gekühlt werden. Das ist zu überlegen. Besser wird es wohl sein, den passenden Treiber zu besorgen. Was meinst du mit 180 eher weniger? Was bräuchten die LED mindestens?

    Viele Grüße und nochmal danke für‘s erleuchten

  8. Hallo Emanuel, ich habe eine Deckenbeleuchtung mit flachen 5W 230V LED Modulen. Leider ist nicht viel Platz in der Decke (Holzdecke, Lattung auf Betondecke). Diese 230V Module sind jedoch von kurzer Lebensdauer. Ich habe mir jetzt zwei Osram OTe 35/220…240/700 PC LED Treiber mit 27-50V und 700mA zugelegt und möchte die Module umbauen. Ich will nur noch die SMD Led Lötplatine benutzen. Darauf haben 9 LED in Reihe Platz. Ich habe neun Module.
    Das heißt einen Treiber mit 5×9 SMD-LED. Den anderen Treiber mit 4×9 SMD-LED.
    Ich möchte Osram GW JDSMS1.CC LED´s mit 180mA und 3-3,1 V verwenden.

    Muß ich einen Vorwiderstand bei den Modulen mit einbauen?
    Wie groß muss dieser dann pro Modul sein?

    Viele Grüße Wolfgang

    • Hallo Wolfgang,
      erstmal: Ich übernehme keine Gewähr für meine Aussagen, weil ich deine Komponenten nicht kenne. Wenn du einen LED-Treiber mit 700mA hast, dann ist das eine Stromquelle. Da fließe immer 700mA und die Spannung ergibt sich aus dem differentiellen Innenwiderstand der LEDs. Genauer gesagt fließen die 700mA immer dann, wenn die sich ergebende Spannung zwischen 27 und 50V liegt (nach deiner Aussage). Wenn du dann mit LEDs ankommst, die nur 180mA benötigen, passt das nicht zusammen. Dann brauchst du einen LED-Treiber mit 180mA oder etwas weniger. Das hat auch nichts damit zu tun, wieviele LEDs du in Reihe schaltest, da sich damit nur die Spannung, nicht aber der Strom verändert. Auch ein Vorwiderstand hilft da nicht, weil der Strom weiterhin konstant bleibt und nur die Spannung noch weiter ansteigt. Erst wenn die Summenspannung größer als 50V ist, bricht der Strom ein, aber das ist dann undefiniert, weil der Strom nicht mehr geregelt ist. Eigentlich brauchst du eine passende Stromquelle und dann sind auch keine Vorwiderstände nötig.

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