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Bauelement LED
Die Licht-Emittierende-Diode (LED) leitet den Strom nur in einer
Richtung, der Vorwärtsrichtung. Liegt der Strom im spezifizierten Bereich
– z.B. 350mA für LEDs der 1W-Leistungsklasse, so fällt über der Diode
die Vorwärtsspannung ab, zumeist mit Vf (forward voltage) abgekürzt.
Diese liegt bei blauen und weißen LEDs typisch bei 3,6V. LEDs gibt es
in allen möglichen Lichtfarben, von Infrarot über das sichtbare Spektrum
bis sogar Ultraviolett. Eine weiße LED besteht aus einer blauen LED-Chip
mit einer phosphoreszierenden Beschichtung, die einen Teil des blauen
Lichts in längere Längenwellen umsetzt. Das Längenwellengemisch wirkt
weiß.
Die Strom-Spannungs-Kennlinie (Diagramm 1 und 2) einer LED ist fundamental
anders als die einer Glühlampe. Bei der Glühlampe nimmt der Innenwiderstand
bei steigender Spannung zu, was einer übermäßigen Stromzunahme entgegenwirkt.
Glühlampen können daher problemlos an einer konstanten Spannungsversorgung
(z.B. 230V~ oder 12V=) betrieben werden. Lässt man im Gegensatz
dazu bei LEDs die eingeprägte Spannung über die Vorwärtsspannung Vf
anwachsen, eskaliert die Stromaufnahme und das Bauteil wird bald zerstört.
Wie in Diagramm 1 ersichtlich, bleibt die Stromaufnahme und damit der
Lichtstrom unterhalb Vf sehr niedrig.
Zum Vergrößern bitte anklicken:
Kleine Signal-LEDs werden zumeist mit simplen Vorwiderständen betrieben. Für LEDs höherer Leistung verbietet sich diese wenig effiziente Betriebsart jedoch. Leistungs-LEDs für Beleuchtungszwecke müssen, wie aus Diagramm 2 hervor geht, an elektronisch geregelten Konstantstromquellen mit hohem Wirkungsgrad betrieben werden.
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