Wissen: Technik FAQ – Löten – Widerstände – LEDs

Geschrieben von Redaktion. Veröffentlicht in Wissen.

News BildHeutzutage kommt es bei einem Computer nicht mehr allein auf das Innenleben an. Der Rechenknecht muss nicht nur schnell sein, sondern auch äußerlich etwas hermachen. Nach einigen Berichten, zum Beispiel, wie man seinen Tower lackiert und mit einem Fenster in der Seitenwand versieht, oder wie man eine Maus moddet, möchten wir Ihnen hier nun eine kleine Übersicht über Grundlagen des Moddings in Bezug auf LEDs, die dazugehörigen Widerstände und das Löten bieten.

 

LEDs und Widerstände:

LEDs oder auch Leuchtdioden werden vielerorts eingesetzt. Fast alle Computer besitzen Status-LEDs und HDD-Activity-LEDs in der Front des Gehäuses, in Tastaturen zeigen sie den Status von Num-Lock, Caps-Lock und Scroll-Lock an, in CD-Rom-Laufwerken und auch in Optischen Mäusen werden sie verbaut. Um seinen Computer nun individuell zu gestalten, kann man diese LEDs gegen andersfarbige austauschen. Besonders beliebt sind ultrahelle LEDs, da sie eine besonders hohe Leuchtkraft haben.

Zur Funktionsweise einer LED: Eine LED (engl. Light Emitting Diode) ist eine Halbleiterdiode mit einer Durchlass- und einer Sperrrichtung. Wird in Durchlassrichtung Strom angelegt, wandert eine erhöhte Zahl von Elektronen vom p-Gebiet und Löchern vom n-Gebiet zum pn-Übergang, wo sie rekombinieren. Dabei wird Energie freigesetzt, die in Form von sichtbarem oder infrarotem Licht abgestrahlt wird. Daraus, dass eine Durchlass- und eine Sperrrichtung vorhanden ist, ergibt sich, dass man darauf achten muss, in welcher Richtung man die LEDs in den Stromkreis einbindet.

Betrachten wir mal eine LED:

Es fällt auf, dass die LED zwei unterschiedlich lange Füße und zwei unterschiedlich große Elektroden hat. Der längere Fuß mit der kleineren Elektrode ist die Anode, der kürzere Fuß mit der größeren Elektrode die Kathode. Die Anode ist die positive Elektrode, die Kathode die negative. Daher muss auch immer die Anode in Stromrichtung mit dem längeren Bein zuerst angeschlossen werden. Wenn Sie die LED falsch herum einbauen, wird diese nicht leuchten. Im Computer haben Sie in der Regel die 12V Leitungen vom Netzteil zur Verfügung, um daran die LEDs anzuschließen. Jedoch sind die Stromstärke I und die Spannung U noch viel zu groß für die LED. Normale LEDs, wie sie zum modden genutzt werden, arbeiten normalerweise mit Stromstärken zwischen 2mA und 20mA und benötigen eine Spannung von ca. 1,9 – 2,9V. Sie müssen LEDs in ihrem Computer also immer mit einem Vorwiderstand beschalten.


Ein Ohmscher Widerstand

Um den Vorwiderstand zu berechnen, benötigen wir das OHMsche Gesetz U=R·I oder R=U/I.

R ist der Widerstand, U ist hier die Differenz zwischen der angelegten Spannung und der von der LED benötigten Spannung und I ist die benötigte Stromstärke der LED. Nehmen wir zum Beispiel eine standardmäßige gelbe LED mit den Werten ULed= 2,7V und ILed= 35mA. Schließen wir diese nun an das Computernetzteil mit der Gleichspannung Uges= 12V an, benötigen wir den Widerstand R=(Uges-ULed)/ILed=(12V-2,7V)/35mA=W. Wir müssen also einen Vorwiderstand von ungefähr 265W beischalten. Hier empfiehlt es sich, zur Sicherheit den nächstgrößeren erhältlichen Widerstand zu nehmen, in diesem Fall 330W.

Ein vollständiger Schaltplan mit LED und Widerstand sähe dann also so aus:

Die Stärke der Widerstände wird durch den Internationalen Farbcode angegeben.

Hier ist die Übersichtstabelle über die Farben und ihre Bedeutungen:

Kennfarbe

 

zählende Ziffer

Multiplikator

zulässige Abweichung

silber

 

-

0.01

±10%

gold

 

-

0.1

±5%

schwarz

 

0

0

-

braun

 

1

10

±1%

rot

 

2

100

±2%

orange

 

3

1000

-

gelb

 

4

10000

-

grün

 

5

100000

±0,5%

blau

 

6

1000000

±0,25%

violett

 

7

10000000

±0,1%

grau

 

8

100000000

-

weiß

 

9

1000000000

-

keine

 

-

-

±20%

Der auf dem obigen Bild gezeigte Widerstand hat folgenden Farbcode:

1. Ring orange; 2. Ring orange; 3. Ring braun; 4. Ring gold.
Die ersten beiden Ringe sind die Ziffern, in dem Fall zweimal die 3, also 33. Der dritte Ring ist der Multiplikator, hier mal 10, also 330. Der vierte Ring, gold, steht für die Abweichung. Daraus ergibt sich für den Widerstand die Stärke 330W mit einer Abweichung von ±5%.

Der zweite Teil des Berichts beschäftigt sich nun mit dem Thema, wie man denn z.B. LED und Widerstand miteinander verbindet, nämlich durch Löten.

Materialien zum Löten

Einen Lötkolben oder eine Lötpistole, wobei der Lötkolben aufgrund seiner besseren Handhabung und meistens feineren Spitze zu bevorzugen ist, einen feuchten Schwamm, Lötzinn, eine saubere Arbeitsfläche, eine ruhige Hand und zur Vereinfachung der Arbeit entweder eine Halterung oder eine helfende Person, um die zu verlötenden Gegenstände zu halten.

Außerdem sollte Ihr Arbeitsplatz auf jeden Fall gut belüftet sein, denn die beim Schmelzen von Lötzinn entstehenden Dämpfe riechen nicht sonderlich gut und sind außerdem gesundheitsschädigend. Als erstes legen Sie sich nun die zu verlötenden Gegenstände bereit. Danach heizen Sie den Lötkolben auf. Sollten Sie einen regelbaren Lötkolben haben, lesen Sie am besten das Benutzerhandbuch zur optimalen Einstellung.
Ist der Lötkolben aufgeheizt, reinigen und verzinnen Sie zunächst erst einmal die Spitze, indem Sie ein kleines Stück Lötzinn zum Schmelzen bringen und danach die Lötspitze in den Schwamm drücken. Danach können Sie beginnen zu löten. Dabei geht man folgendermaßen vor: Man hält die heiße Lötspitze an einen der zu verlötenden Gegenstände, lässt dabei etwas Lötzinn am Lötkolben schmelzen und bringt das geschmolzene Zinn auf den Gegenstand auf, so dass dort ein kleiner Zinntropfen entsteht. Danach nimmt man den zweiten Gegenstand zur Hand, erwärmt den Zinntropfen wieder und wenn er geschmolzen ist, drückt man den zweiten Gegenstand einfach in das flüssige Lötzinn. Mit dem Lötkolben können Sie jetzt noch das Lötzinn gleichmäßig über die Lötstelle verteilen für einen besseren Halt und ein saubereres Aussehen.

Wenn der Lötzinn ausgehärtet ist, prüfen Sie nun vorsichtig, ob die beiden Gegenstände wirklich halten. Wenn Sie halten, haben Sie es schon geschafft. Sollte die Lötstelle wieder brechen, müssen Sie den Lötzinn noch einmal erwärmen und die Prozedur wiederholen. Es ist außerdem sinnvoll, besonders wenn Sie LEDs und Widerstände verlöten, Schrumpfschläuche zu verwenden, um die Kontakte voneinander zu isolieren. Dabei wird ein Schrumpfschlauch einfach über die fertig verlötete Stelle gezogen und vorsichtig erwärmt, z.B. mit einer Heißluftpistole oder einem Feuerzeug.Dabei zieht sich der Schlauch eng um die Lötstelle zusammen und isoliert diese. Bei einem Feuerzeug müssen Sie aber aufpassen, mit der Flamme nicht zu nah an den Schlauch heranzugehen, da er ansonsten anfängt zu kokeln. Und besonders wenn Sie auf Platinen arbeiten, sollten Sie aufpassen, mit dem Lötkolben wirklich nur die zu lötende Stelle zu treffen, denn in eine solche Platine kann man ziemlich schnell ein Loch hinein brennen.

Allround-PC.com wünscht ihnen eine ruhige Hand und viel Spaß beim Löten.

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