LEDs

      Die Frage taucht immerwieder auf, deswegen hier ein für alle mal zum Nachlesen: Eine LED sollte niemals ohne (Vor-)Widerstand betrieben werden.

      LED steht für "Light Emitting Diode". Die Ideale Diode hat die Eigenschaft in Sperrrichtung (Bei LEDs nicht relevant) einen Unendlich großen Widerstand zu haben. Weil R=U/I <=> I=U/R ergibt sich ein Strom von fast 0.
      In Durchlassrichtung (wie bei einer LED) ergibt sich für die ideale Diode ein sehr geringer Widerstand. Dank I= U/R steht also einem Unendlich hohen Strom fast nichts mehr im Weg.
      LEDs verhalten sich sehr ähnlich. Begrenzt kein anderes Bauteil den Stromfluss, ist der sehr viel höher als es die LED auf dauer verträgt. In Simulationsprogrammen erreichen die Ströme bei idealen Bauteilen mehrere Tausend Ampere, selbst unter Realbedingungen kann der Strom noch um ein Vielfaches oberhalb des Nennstroms sein. Hierzu ein Beispiel:

      Eine Blaue LED wird an ein Netzteil angeschlossen. Der Strom wird fest eingestellt auf 20 mA, eine Spannung von ca. 3,4V stellt sich an der LED ein. Stellt man nun eine Spannung von 3,4V ein ohne Begrenzung des Stromes fließen 90 mA, also 4,5mal der Nennstrom. Die LED wird sich dadurch stärker erwärmen und büßt sehr viel Lebensdauer ein. Diese Werte sind nicht theoretisch, sondern von mir so gemessen mit einer Ultrahellen blauen LED (3,4V, 20mA, 11.000 mcd).

      Wie ergibt sich der Vorwiderstand? Wenn eine 3,4V , 20 mA LED an 12V angeschlossen wird müssen am Widerstand 12V-3,4V = 8,6V abfallen. Mit R= U/I ergibt sich also R= 8,6V/0,020A= 430 Ohm. Der Widerstand ist eher größer als kleiner zu wählen, der nächste einfach erhältliche hätte 470 Ohm.

      Hier nochmal die Formel R= (Uin-ULED) /ILED

      mit Uin = höhe der Versorgungsspannung, ULED = für die LED angegebene Spannung und ILED = Angegebener Strom der LED (in Ampere)

      Zuletzt wichtig ist noch die Leistung die der Widerstand verbrät, die ist P=(Uin-ULED) * ILED, also in unserem Fall
      P=(12V - 3,4V) * 0,02A= 0,172W. Ein Widerstand mit 1/4 W Belastbarkeit reicht also aus.

      Demnächst hier: LED - Erlaubte Schaltungen, verbotene Schaltungen
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