Welche Spannung darf bei dieser Leuchtdiode angelegt werden?

5 Antworten

Die Leuchtdiode (LED) ist ein nichtlinearer Widerstand, der in einem bestimmten Arbeitspunkt entweder als statischer Widerstand (Gleichstromwiderstand) R = U / I oder als dynamischer Widerstand   r = du / di  betrachtet werden kann. Falls im Gleichstromkreis die Flussspannung  U(f)= 2,2 Volt und die Stromstärke I(f) = 20mA beträgt, dann ist der Gleichstromwiderstand tatsächlich R =110Ω. Wird allerdings die Spannung in Durchlassrichtung geringfügig erhöht, dann kann der Widerstand aufgrund der nichtlinearen Kennlinie bereits wesentlich kleiner und folglich die Stromstärke wesentlich größer werden, was zur Überbelastung bzw. thermischen Zerstörung der LED führen kann. Deshalb ist es sehr riskant, LED´s direkt an einer niederohmigen Spannungsquelle zu betreiben. Wesentlich verlässlicher ist es, die Stromstärke mittels eines   Vorwiderstandes  R(v)  zu begrenzen, was allerdings eine Spannungsquelle mit etwas größerer Spannung  U  erfordert. In Deinem Fall könnte die Dimensionierung des Vorwiderstands  R(v) z.B. folgendermaßen lauten:

R(v) = U - U(f)/ I(f) = 9V - 2,2V / 0,02A = 340Ω  

Eine rote LED hat eine Durchlassspannung von ziemlich genau 1,5 V. Eine gelbe ein wenig mehr; wie viel, müsstest du ggf. ausmessen.

Der Rest der Spannung muss am Vorwiderstand abfallen.

Und dann vielleicht noch 10% bis 50% Sicherheitsfaktor einkalkulieren.

Du beschreibst die Realität. Marcis Frage ist aber eine Hausaufgabe fernab jeglicher Realität.

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@TomRichter

Stimmt - ich hab mal wieder zu schnell gelesen. Und statt "Ihr Widerstandswert" (also der Diode selbst) "Ihr Vorwiderstand" gelesen.

Einem Halbleiterelement einen intrinsischen Widerstandswert zuzuweisen - auf der Uni wird man ziemlich am Anfang der Theorie der Halbleiter gefragt, warum das völliger Blödsin ist.

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Grundsätzlich sind LEDs als Dioden stromgesteuert. Dieser Strom ist durch eine Konstantstromquelle bereit zu stellen. Das kann auch ein Widerstand sein, dann muss man aber die Flussspannung der Diode bei spezifiziertem Strom kennen. Dieser Wert wird aber niemals für die einzelne Diode spezifiziert oder garantiert. Eine LED hat auch niemals einen konstanten Widerstand. Der ist arbeitspunktabhängig. Notfalls also erst die Diode ausmessen, dann den Vorwiderstand bestimmen. In eine LED-Charge streuen die Flussspannungsdaten nicht sehr stark. Aber Ausreißer gibt es immer wieder.

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