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• Wissenswertes über LEDs
• Technische Daten unserer LEDs
• Theoretische Grundlagen zu LEDs

Die Bezeichnung "LED" ist die Abkürzung für "light emitting diode" (lichtaussendende Diode, Leuchtdiode). Es handelt sich also um Dioden, die durch spezielle Dotierung des Halbleitermaterials Licht aussenden, wenn man sie in Durchlassrichtung betreibt. Das ausgesendete Licht ist monochromatisch (einfarbig) und besitzt je nach verwendetem Material eine andere Wellenlänge (=Farbe). Die Wellenlängen des sichtbaren Lichts liegen zwischen dem infraroten und ultravioletten Spektralbereich im Bereich von 780nm bis 380nm. Das menschliche Auge ist in der Lage Unterschiede in der Wellenlänge von wenigen Nanometern (nm) wahrzunehmen. Das Maximum des Helligkeitsempfindens des Menschen liegt im grünen Bereich bei ca. 550nm. D.h. Grün wird bei gleicher Leuchtdichte viel heller wahrgenommen als z.B. blau oder rot.

Die technischen Daten einer LED sind in deren Datenblatt zusammengestellt. Dabei ist wissenswert, dass die Helligkeit einer LED mit dem Strom zusammenhängt der durch sie hindurchfließt. Man muss also durch die Beschaltung der LED sicherstellen, dass ein gewünschter Strom durch die LED fließt. Man darf deshalb an eine LED nie direkt eine Spannung (z.B. Batterie) anlegen. Der Strom der dabei fließt könnte zu groß sein und die LED zerstören. Anders als z.B. bei einem Widerstand gibt es bei einer LED keinen linearen Zusammenhang zwischen Strom und Spannung. Sie ist ein nichtlineares Bauelement. Die Spannung stellt sich bei einem bestimmten Strom von selbst ein. Sie hängt von Fertigungstoleranzen ab und ist der Regel von LED zu LED leicht verschieden. Deshalb kann man auch nicht ohne weiteres LEDs direkt parallelschalten. Weiterhin steigt die Durchlassspannung einer LED leicht mit dem Durchlassstrom an.

Wie stellt man nun den Strom durch eine LED ein?

1. Betrieb mit einem Vorwiderstand

Der LED wird ein Widerstand (R) vorgeschaltet. Diese Serienschaltung wird an eine fest Spannung (U) angeschlossen. Die Durchlassspannung der LED ist deren Datenblatt zu entnehmen. In der Realität ist diese Durchlasspannung nicht konstant. SIe schwank leicht mit der Temperatur und dem Strom, der durch die LED hindurchfließt. Wie bei einem nichtlinearen Bauelement üblich muss man jedoch zur Dimensionierung eine Annahme treffen. Diese Annahme besteht nun darin, dass die Durchlasspannung konstant ist. Nun wird der Strom (I) festgelegt, der durch die LED fließen soll und damit der Vorwiderstand berechnet. Am Vorwiderstand fliegt die Differenz auf der Durchlassspannung der Betriebsspannung an. Der Strom ist bekannt, also kann mit dem Ohmschen Gesetz der Widerstandswert berechnet werden.

Beispiel:
Eine blaue LED soll mit einer Spannungsquelle von U = 5 V betrieben werden. Für die blaue LED kann man eine Durchlassspannung von 3,5 V ansetzen. Die meisten LEDs sind für einen Maximalstrom von 20mA spezifiziert. In diesem Beispiel soll ein Strom von I = 15mA fließen.

Am Vorwiderstand liegt also eine Spannung von 1,5V (5V - 3,5V). Der WIderstand muss also R = 1,5V/15mA = 100 Ohm groß sein.

2. Betrieb an einer Konstantstromquelle

Beim Betrieb einer LED an einer Stromquelle wird kein Vorwiderstand benötigt, da die Stromquelle einen festen Strom (z.B. 15mA) liefert. Die Stromquelle kann z.B. als Strompiegel aufgebaut sein.

Bauform 0603:

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Bauform 0805:

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Die LED-Bauform 0805 ist für den Einbau in die Geräte Nokia 3310/3330, 3410, 5510, 6210 und 6310(i) geeignet. Die LEDs sind etwas kleiner als die von Nokia verwendeten LEDs. Der Einbau erfordert etwas Geschick.

Bauform 1206:

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Die LED-Bauform 1206 ist für den Einbau in die Geräte Nokia 3310/3330, 3410, 5510, 6210, 6310(i) und 7110 (Display) geeignet. Die LEDs sind etwas größer als die von Nokia verwendeten LEDs. Je nach Toleranz müssen die LEDs mit etwas Kraft in die Löcher der Platine eingedrückt werden.

>>> Wichtiger Hinweis ! <<<

Tiefergehende Informationen zum Thema Leuchtdioden finden Sie auf der folgenden Webseite.