Leuchtdioden und ihr fachgerechter Anschluß

Leuchtdioden haben einen höheren Wirkungsgrad. Es gibt sie in verschiedenen Farben, u.a. auch rot, grün, gelb, orange, und neuerdings in blau. Erst kürzlich sah ich Sonderleuchtmittel in UV. Hervorragend geeignet, um eine Falsifikatanzeige zu basteln (Echtheitskontrolle von Geldscheinen)

LEDs lassen sich auch mischen: wenn man eine UV (Ultraviolett) und eine IR (Infrarot) Leuchtdiode zusammenschließt, ergibt sich durch die additive Farbmischung ein spektralreines weißes Licht (sogenannte weiße LEDs). Kritiker behaupten, so etwas kann nicht funktionieren.
Die Praxis beweist das Gegenteil.

Einen anderen Lösungsweg zur Herstellung weißer LEDs wird von Osram beschritten. Dort emittiert eine blaue LED auf einem Trägermaterial aus Yttrium-Vanadat-Leuchtstoff. Dieser sondert ebenfalls ein weißes Licht ab, allerdings hoher Farbtemperatur, ca. 6000 Kelvin. Hierdurch wirken diese Leuchtdioden bei geringer Beleuchtungsstärke unterkühlt. Erst bei hoher Beleuchtungsstärke wird eine angenehme Beleuchtung erreicht.

LEDs eignen sich hervorragend für Case-Modding. Im Internet finden sich gelungene Beispiele von Umbauten, z.B. hier:
Auch für Kraftfahrzeuge sind sie geeignet (blauer Tacho). Zu beachten ist allerdings, daß die allgemeine Zulassung für den Straßenverkehr erlischt. Also nicht erwischen lassen.

Aber Achtung: LED dürfen nicht ohne Vorwiderstand betrieben werden.
Siehe auch diesen Link oder bei Tipps für Lehrerinnen.

Auf den genannten Seiten findet ihr genug Beispiele zur Berechnung des Vorwiderstands.

LEDs eignen sich auch als Fahrradscheinwerfer, und sie kommen in den berüchtigen Photonenpumpen (“Lichtschwerter”) zum Einsatz.
In diesem Thread wurde sogar der Einsatz als Höhlenbeleuchtung diskutiert.

Aber: die Fachwelt ist sich uneinig, ob LED in parallel- oder Reihenschaltung betrieben werden müssen. Ihr könnt ja mal googeln, mit dem Suchbegriff “LED Parallelschaltung” bzw. “LED Reihenschaltung”. Es gibt umstrittene Ergebnisse.  Im Spotlight-Elektronik-Forum wird so etwas durchschnittlich alle drei Tage diskutiert. Ist etwas müßig, und nervt die fachkundigen Besucher, deshalb hier eine kurze Zusammenstellung:

Bei den derzeitig heute interessanten LEDs fällt zwischen den Anschlüssen - der Anode und der Kathode - eine Spannung von ca. 3,5 Volt ab. LED haben keine Strombegrenzung, deshalb muß ein Widerstand vorgeschaltet werden.

Je höher die verfügbare Spannung (z.B. 12 Volt), desto größer muß der Wiederstand sein. Sollten mehrere LEDs angeschlossen werden, ist unbedingt eine Parallelschaltung vorzuziehen. Denn bei einer Reihenschaltung entsteht im Widerstand eine viel zu große Belastung, die auch thermische Probleme mit sich bringen kann. Bei einem Parallelbetrieb hingegen verteilt sich die Wärme auf mehrere Resistoren.

Bei Wechselspannung ist es unverzichtbar, eine Siliziumdiode antiparallel zu schalten. Denn sonst würde zu schnell die Sperrspannung erreicht, und die LED würde “durchbrechen” (also im elektrischen Sinne würde die Sperrschicht zerstört werden)

Ist hingegen eine hohe Ausfallsicherheit gewünscht, müssen die Leuchtdioden zwingend in Reihe geschaltet werden!
Vorteil: wenn eine LED einen Kurzschluß bekommt, leuchten die anderen LEDs weiter.
Um parasitäre Ströme zu vermeiden, ist es auch bei Reihenschaltung notwendig, für jede LED einen eigenen Widerstand vorzusehen.
Die genaue Berechnung sollte nach dem Datenblatt erfolgen. So gibt es einige Low-Current-LEDs, die nur wenig Strom vertragen.
Andererseits gibt es Neuentwicklungen von Hochstrom-LEDs mit integriertem Kühlkörper, hier muß natürlich ein anderer Vorwiderstand eingestellt werden. Der Wärmewiderstand des Kühlkörpers ist exakt berechnet und wird in Kelvin pro Watt angegeben.

Als Schutzmaßnahme gegen ESD (Electrostatic Discharge) sollte ein kleiner Keramikkondensator parallel geschaltet werden.
Um eine zuverlässige Zündung auch bei niedrigen Temperaturen zu erreichen, ist es hingegen notwendig, den Vorwiderstand mit einem kleinem Elektrolytkondensator (Elko) zu überbrücken. Hierdurch entsteht der - für die Zündung notwendige - Impulsstrom.

Weitere Fragen bitte im LED-Forum

< Kontakt >        < Home >