Persoonlijke instellingen

Minimale spanning voor aantal leds in serie

Uit BeneluxSpoor.net - Encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Hoofdpagina  Categorie-index  Index  Menu
Vorige | Volgende

Onder redactie van: BeneluxSpoor.net / Auteur: Fred Eikelboom

Een led heeft geen gloeidraad, het is een speciale diode. De hoogte van de stroom bepaalt hoeveel licht de led geeft. De spanning over de diode blijft over een geleidende diode (nagenoeg) gelijk. Een led is dus stroomgestuurd. De fabrikant geeft daarom in de datasheet een maximale waarde voor de stroom (Imax). Bij die waarde is een redelijke levensduur van de led te verwachten.

De brandspanning van de led

Drempelspanning
rode leds 1,9 Volt
gele leds 2,0 Volt
groene leds 2,4 Volt
blauwe leds 3,6 volt
witte leds 3,6 volt
De drempelspanning is de minimale spanning waarbij de led licht gaat geven. De spanningsval (IForward) is afhankelijk van de kleur van de led.

De drempelspanning is ongeveer 2 volt voor (normale) rode, gele en oranje leds, 2,4 volt voor groene leds en 3,6 volt voor (warm) witte, blauwe en high efficiency groene leds (zie tabel 2). Willen we het exact weten, dan kunnen we deze waardes vinden via Google in de datasheet. Het gaat dan om de "voorwaartse spanning": "Forward Voltage" (Vf).

Tabel: 01
Tabel gemaakt door: Fred Eikelboom

Door het verschil in drempelspanning van verschillende kleuren en typen leds mogen er geen witte led (3,6 V) met een rode led (1,9 V) in serie worden geschakeld. Door beide leds loopt dan wel dezelfde stroom, maar dat kan nog wel eens een heel uiteenlopende helderheid opleveren. Schakel dus verschillende kleuren leds altijd parallel en via een eigen serieweerstand aan op de voedingsspanning.

Voorbeeld 10 witte leds in serie

Wanneer we een aantal witte leds in serie willen zetten moeten we weten hoeveel spanning we nodig hebben. We willen bijvoorbeeld 10 witte leds in serie zetten. Eén witte led heeft 3,6 V nodig. 10 maal 3,6 = 36 V. Over de serieweerstand (Rs in afbeelding 01) moet minimaal 4 V staan, omdat er anders bij spanningspieken op het lichtnet, te veel spanning over de leds kan komen te staan. We moeten dus minimaal 36 + 4 = 40 V op de serieschakeling in afbeelding 01 zetten.

10-Leds-in-serie-01.png
Afbeelding: 01
10 witte leds in serie
Tekening gemaakt door: Fred Eikelboom

Zetten we er bijvoorbeeld 24 V op dan brandt er geen led omdat de brandspanning over de individuele leds dan te laag is.

Een geschikte voeding is de DEAC 24V stekkernetvoeding, Reichelt bestelnummer EA1019KHES2401J.
Nu berekenen we de waarde van de serieweerstand:

  • Voedingsspanning 48 V;
  • Brandspanning over één witte SMD-led is 3,6 V, over 10 leds 36 V.

De spanning over de serieweerstand is dan 48 - (10 x 3,6) = 12 V.

  • Stroomsterkte door de led is 4 mA = 0,004 A.

Twee van de drie waarden zijn nu bekend en de minimale waarde van de serieweerstand is uit te rekenen met de formule:
R = (Uvoeding - Uled) / Iled = 48 - (10 x 3,6) / 0,004 = 12 / 0,004 = 3000 ohm.
De uitkomst is dan 3000 ohm. De eerstvolgende hogere waarde in de E12-reeks is 3300 Ω (3K3).

Voorbeeld 4 witte leds in serie en de strengen parallel

Wanneer we bijvoorbeeld een netvoeding van 24 V hebben, en we willen 4 witte leds in serie zetten en dan twee strengen parallel schakelen, dus totaal 8 leds. Eén witte led heeft 3,6 V nodig. 4 maal 3,6 = 14,4 V. Over de serieweerstand (Rs1 in afbeelding 02) moet minimaal 4 V staan, omdat er anders bij spanningspieken op het lichtnet, te veel spanning over de leds kan komen te staan. We moeten dus minimaal 14,4 + 4 = 18 V op de serieschakeling in afbeelding 02 zetten.

Leds-in-serie-02.png
Afbeelding: 02
4 witte leds twee maal in serie
Tekening gemaakt door: Fred Eikelboom
  • Voedingsspanning 24 V;
  • Brandspanning over één witte SMD-led is 3,6 V, over 4 leds 14,4 V.

De spanning over de serieweerstand Rs van 4 witte leds is dan 24 - (4 x 3,6) = 9,6 V.

  • Stroomsterkte door de led is 4 mA = 0,004 A.

Twee van de drie waarden zijn nu bekend en de minimale waarde van de serieweerstand is uit te rekenen met de formule:
R = (Uvoeding - Uled) / Iled = 24 - (4 x 3,6) / 0,004 = 9,6 / 0,004 = 2400 ohm.
De uitkomst is dan 2400 ohm. De eerstvolgende hogere waarde in de E12-reeks is 2700 Ω (2K7). De serieweerstanden Rs1 en Rs2 krijgen dus elk die waarde.

Voorbeeld 5 witte leds in serie en de strengen parallel

Wanneer we bijvoorbeeld een netvoeding van 24 V hebben, en we willen 5 witte leds in serie zetten en dan twee strengen parallel schakelen, dus totaal 10 leds. Eén witte led heeft 3,6 V nodig. 5 maal 3,6 = 18V. Over de serieweerstand (Rs1 in afbeelding 03) moet minimaal 4 V staan, omdat er anders bij spanningspieken op het lichtnet, te veel spanning over de leds kan komen te staan. We moeten dus minimaal 18 + 4 = 22 V op de serieschakeling in afbeelding 03 zetten.

Leds-in-serie-03.png
Afbeelding: 03
5 witte leds twee maal in serie
Tekening gemaakt door: Fred Eikelboom
  • Voedingsspanning 24 V;
  • Brandspanning over één witte SMD-led is 3,6 V, over 5 leds 18 V.

De spanning over de serieweerstand Rs van 5 witte leds is dan 24 - (5 x 3,6) = 6 V. We zitten dan nog boven de minimale spanning (4 Volt) over de serieweerstand.

  • Stroomsterkte door de led is 4 mA = 0,004 A.

Twee van de drie waarden zijn nu bekend en de minimale waarde van de serieweerstand is uit te rekenen met de formule:
R = (Uvoeding - Uled) / Iled = 24 - (5 x 3,6) / 0,004 = 6 / 0,004 = 1500 ohm.
De uitkomst is dan 1500 ohm (1K5). Dit is een standaard waarde in de E12-reeks. De serieweerstanden Rs1 en Rs2 krijgen dus elk die waarde.

Meer informatie

Encyclopedie:
Beneluxspoor.net:
over het gebruik van een stroombron bij leds.
Externe websites:
Weerstanden.
Hulpmiddel voor het berekenen van de waarde van de serieweerstand.
Overzicht E-reeksen.


Hoofdpagina  Categorie-index  Index  Menu
Vorige | Volgende
 Contact met de redactie: Contact met de redactie 
Laatste wijziging: 29 okt 2025 10:12 uur
Overgenomen van "https://encyclopedie.beneluxspoor.net/index.php?title=Minimale_spanning_voor_aantal_leds_in_serie&oldid=54946"