Frage von BTyker99, 66

Warum soll man LEDs nicht direkt an eine Stromquelle anschließen?

Den Ratschlag habe ich schon oft gehört, aber nie wirklich verstanden. Auf wikipedia steht z.B.: "Ein direkter Betrieb an einer Spannungsquelle ist sehr riskant, da der Arbeitspunkt über die Spannung für den gewünschten Strom wegen der Exemplarstreuung und der Temperaturabhängigkeit nicht ausreichend genau eingestellt werden kann."

Es wäre also z.B. nicht sinnvoll eine blaue LED, die laut Hersteller 3,2 V benötigt, direkt an eine 3,2V-Batterie anzuschließen. Stattdessen wählt man eine Batterie mit einer höheren Spannung, und verwendet zusätzlich einen Widerstand? Falls jemand mit einfachen Worten erklären könnte und würde, warum das so ist, wäre ich darüber dankbar! Der Begriff Arbeitspunkt sagt mir übrigens auch nichts.

Expertenantwort
von Peppie85, Community-Experte für Elektrik & Elektronik, 19

Wikipedia hat sich da etwas kompliziert ausgedrückt.

so eine LED hat einen sogenannten Spannungsdrop oder auch Vorwärtspannung genannt. das heißt, an der LED fällt immer,
außer natürlich wenn die angelegte spannung kleiner der
Vorwärtsspannung ist, die gleiche spannung ab. egal wie groß der strom
ist, der duch fließt.

nun verträgt aber so eine LED eben nur einen
bestimmten strom. meist 20 mA (0,02 A) gibt aber auch typen die mehr
können z.B. Hochleistungs LEDs mit 100 mA oder sogenannte Low Courent
LEDs mit nur 2 mA!

deswegen setzt man im einfachsten fall Vorwiderstände ein das klappt aber nur, wenn die versorgungsspannung konstant ist.

es
gibt auch sogenannte Konstantstromquellen, die haben den vorteil. dass
sie den Strom gleichmässig halten. so leuchtet die LED auch bei
schwankender Eingangsspannung schön gleichmässig hell.

das
ist ideal z.B. für ein Schlusslicht am Modellzug. das würde dann auch
bei niedrigem tempo schön hell brennen, und bei vollgas nicht
duchbrennen.

lg, Anna

Kommentar von dfllothar ,

Das hast du sehr schön erklärt ! Besser könnte ich´s auch nicht.

dfllothar (Entw.Ing.)

Antwort
von Gamer120, 35

Die Volt zahl passt so
aber bei ner 3.2 Volt Batterie/Akku
ist die Stromstärke zu hoch (Ampere) und der wird mit bem Wiederstand runter geregelt.

Antwort
von Korrelationsfkt, 24

Hallo,

die LED ist ein Halbleiter, Halbleiter ziehen immer soviel Strom wie sie benötigen. Je wärmer ein Halbleiter wird, desto besser leitet er. Das heißt, dass der Innenwiderstand der LED sinkt und der Strom dadurch steigt. Wozu führt das? Zur Zerstörung der LED.

Was müssen wir also tun? Genau, wir müssen den Strom begrenzen. Die LED ist dazu nicht in der Lage, also brauchen wir einen (weiteren) Widerstand, den Vorwiderstand.

Alles klar?

Expertenantwort
von realistir, Community-Experte für Elektronik, 16

Was ist da so schwer zu verstehen? Wenn ein Strom begrenzender Widerstand fehlt, kann mehr Strom fließen als die LED verträgt!

So einfach ist das.
Wie ist es bei deinem Wasserhahn im Haus, wenn der voll aufgedreht ist, fließt mehr Wasser als du vielleicht haben willst. Folglich ist der Wasserhahn sinngemäß der begrenzende Widerstand für den Wasserfluss.

Spätestens wenn dir mal eine Wasserleitung geplatzt ist, es also kein begrenzendes Element mehr vorhanden ist, wirst du schnell kapiert haben, wieviel dudann aufwischen musst, wieviel dann kaputt ging.

Denke mal an einen hoch gelegenen Stausee, bei dem das Wasser auch nur teilweise durch die Turbinen abgelassen wird. Dann fließt viel weniger Wasser als wenn die Staumauer kaputt geht. Verstehst du doch, gell.


Antwort
von JollySwgm, 47

Eine reine LED hat nur einen sehr geringen Innenwiderstand. Dadurch wäre die Stromstärke so hoch das die LED zerstört wird.

Der Widerstand begrenzt die Stromstärke und reguliert nicht die Spannung.

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