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LED-Vorwiderstand

Vorwiderstand einer LED an einer Spannungsquelle: R_V = (U_ges − U_LED) / I_LED. Begrenzt den Strom auf den zulässigen Betriebsstrom.

LED-Vorwiderstand

01 · Eingabe

LED-Vorwiderstand berechnen

Vorwiderstand einer LED an einer Spannungsquelle: R_V = (U_ges − U_LED) / I_LED. Begrenzt den Strom auf den zulässigen Betriebsstrom.

Lösen für

R_V = (U_ges − U_LED) / I_LED

U_ges Versorgungsspannung

U_LED LED-Spannung

I_LED LED-Strom

Worum geht es?

Eine LED ist eine Diode mit nahezu konstanter Flussspannung U_LED. Ohne Strombegrenzung würde sie sich am Versorgungspol selbst zerstören. Der Vorwiderstand R_V nimmt die Restspannung U_ges − U_LED auf und stellt den Betriebsstrom I_LED ein.

Typische Flussspannungen:

rot: 1,8 bis 2,2 V,
gelb/grün: 2,0 bis 2,4 V,
blau/weiß: 3,0 bis 3,3 V.

Bei einem Standardstrom von 20 mA ist man bei den meisten 5-mm-LEDs auf der sicheren Seite.

Die Formel

Formel LED-Vorwiderstand

R_V = (U_ges − U_LED) / I_LED

Umstellungen:
    U_ges = R_V · I_LED + U_LED
    U_LED = U_ges − R_V · I_LED
    I_LED = (U_ges − U_LED) / R_V

Die Variablen

Symbol	Bedeutung	Einheit	Erklärung
R_V	Vorwiderstand	Ω	Strombegrenzender Vorwiderstand.
U_ges	Versorgungsspannung	V	Speisespannung der Schaltung.
U_LED	LED-Spannung	V	Flussspannung der LED im Arbeitspunkt.
I_LED	LED-Strom	A	Gewünschter Betriebsstrom (z. B. 20 mA).

Minimal-Beispiel

5-V-Versorgung, rote LED (U_LED = 2,0 V), Zielstrom 20 mA.

Rechnung Vorwiderstand

R_V = (U_ges − U_LED) / I_LED
    = (5 − 2,0) V / 0,02 A
    = 150 Ω

Praxis-Beispiele

Beispiel 1 — Weiße LED an 12 V

U_LED = 3,2 V, I_LED = 20 mA.

Rechnung R_V und P_V

R_V = (12 − 3,2) / 0,02
    = 8,8 / 0,02
    = 440 Ω
E12-Wert: 470 Ω

P_V = (U_ges − U_LED) · I_LED
    = 8,8 · 0,02
    ≈ 0,18 W → 0,25-W-Widerstand wählen

Beispiel 2 — Drei LEDs in Reihe

Drei rote LEDs mit je 2,0 V an 12 V, 20 mA.

Rechnung Kette

U_LED,ges = 3 · 2,0 = 6,0 V
R_V       = (12 − 6,0) / 0,02
          = 300 Ω

Beispiel 3 — Strom rückwärts bestimmen

Bei einer bestehenden Schaltung mit R_V = 220 Ω und U_ges = 5 V, U_LED = 2,1 V:

Rechnung I_LED

I_LED = (U_ges − U_LED) / R_V
      = (5 − 2,1) / 220
      ≈ 0,0132 A ≈ 13 mA