Wir betrachten
- wie LEDs richtig verwendet werden und
- wie LED-Lichtobjekte repariert werden.
Wir nehmen uns gängiger Vorurteile und typischer Fehler an,
- um Licht ins Dunkel zu bringen und
- Missverständnisse auszuräumen.
Storys
230 V ist tabu
Wir behandeln hier keine LEDs an 230 V.
Keine Leistungs-LEDs
Wir beschäftigen uns hier nur mit kleinen LEDs geringer Leistung. Sie haben eine Leistung von 0,06 W. Sie haben eine Spannung zwischen 1,8 V und 3,2 V und müssen mit einem Vorwiderstand betrieben werden.
- LEDs mit höherer Leistung von 1 W und mehr
- oder für höhere Spannungen von z. B. 12 V
- oder für höhere Ströme von z. B. 350 mA
- sind hier nicht gemeint.
Sie werden in der Regel nicht mit einem Vorwiderstand betrieben.
Sie müssen oft mit speziellen Stromversorgungen betrieben werden.
Fakten
So werden LEDs richtig betrieben
- Wer hier nur Bahnhof umsteigen versteht,
- sollte sich mit Schaltungen mit LEDs beschäftigen.
- LEDs dürfen mit maximal 20 mA betrieben werden.
- LEDs für Anzeigen in Geräten werden meist mit etwa 1 mA betrieben.
- LEDs für Beleuchtung werden knapp unter 20 mA betrieben.
- Für größere Helligkeit können LEDs gemeinsam betrieben werden.
- LEDs kann man in Reihe schalten.
- Sie müssen immer in eine Richtung angeschlossen werden.
- Ein solcher LED-Strang wird über einen Vorwiderstand an die Spannungsquelle angeschlossen.
- Die erforderliche Versorgungsspannung hängt von der Zahl und dem Typ (Farbe) der LEDs ab.
- Der erforderliche Vorwiderstand hängt von der Zahl, dem Typ (Farbe) der LEDs und dem Strom durch die LEDs ab.
- Den Vorwiderstand für solche LED-Stränge kann mit dem Tool LED berechnet werden.
LEDs sind wie Glühlampen mit Gleichrichter
Behauptung: LEDs verhalten sich wie helle Glühlampen für kleine Spannungen mit Gleichrichterfunktion.
- Nein, LEDs verhalten sich nicht wie Glühlampen für kleine Spannungen mit Gleichrichterfunktion.
Die Fakten:
- Ja, LEDs haben eine Gleichrichterfunktion.
- LEDs leuchten nur, wenn sie richtig gepolt sind.
- Nein, LEDs reagieren anders als Glühlampen sehr empfindlich auf Spannungen.
- LEDs brauchen eine Mindestspannung, damit sie überhaupt leuchten. Glühlampen glimmen dann schon.
- LEDs werden schon bei geringfügig höherer Spannung überlastet. Glühlampen tolerieren höhere Spannungen.
Beispiel:
- Bei einer Lichterkette für Weihnachtsbäume führt eine ausgefallene Kerze dazu, dass die ganze Kette nicht mehr leuchtet.
- Man kann eine ausgefallene Kerze überbrücken und die Lichterkette arbeitet noch lange.
- Wenn bei einer LED-Kette für Weihnachtsbäume eine LED ausfällt, leuchtet die LED-Kette weiter.
- Wenn die LED-Kette für Weihnachtsbäume nicht mehr leuchtet, kann man versuchen, eine LED zu überbrücken.
- Dann kann die LED-Kette, bis auf einen Teil, weiterleuchten. Die LED-Kette leuchtet heller und fällt oft nach kurzer Zeit aus.
Details:
LEDs brauchen Vorwiderstände
Behauptung: LEDs brauchen Vorwiderstände
- Ja, LEDs brauchen Vorwiderstände oder spezielle Elektronik.
- Manchmal geht es auch ohne.
Die Fakten:
- Eine LED erzeugt Licht, wenn Strom durch sie fließt.
- Die Helligkeit der LED hängt von der Stromstärke ab.
- Normale LEDs mit 3 mm oder 5 mm Durchmesser können mit bis zu 20 mA betrieben werden.
- Wenn der Strom durch eine LED 20 mA überschreitet, kann sie zerstört werden.
- Bereits bei einem Strom von 1 mA leuchten LEDs erkennbar.
- Die Arbeitsspannung von LEDs liegt zwischen 1,8 V bis 3,6 V.
- Die Arbeitsspannung wird durch die Art der LED, im Wesentlichen durch ihre Farbe, bestimmt.
- Die Spannung an LEDs gleicher Farbe und Bauart kann um mehr als 10 % voneinander abweichen.
Fazit:
Wir müssen den Strom durch die LED so einstellen, dass:
- eine Änderung der Versorgungsspannung
- abweichende Daten der LED
nicht zur Überlastung der LED führen.
Dies kann durch:
- einen Vorwiderstand oder
- eine spezielle Elektronik erreicht werden.
Details
- In LEDs mit Vorwiderstand werden die Probleme mit LEDs behandelt:
- Selbst bei LEDs gleichen Typs ist die an ihnen abfallende Spannung bei gleichem Strom von LED zu LED recht unterschiedlich.
- Die Versorgungsspannung ist ungenau.
- auf die Problematik eingegangen, wenn LEDs ohne Vorwiderstand betrieben werden.
LEDs in Lichterketten brauchen keine Vorwiderstände
Behauptung: LEDs in Lichterketten brauchen keine Vorwiderstände
- Ja, in vielen Lichterketten werden keine Vorwiderstände verwendet.
- Aber man muss wissen, was man tut.
Die Fakten:
- Meist werden Lichterketten an 12 V betrieben.
- Meist sind die LEDs in Ketten parallel geschaltet.
- Sie bestehen dann aus vier Strängen:
- mit parallel geschalteten LEDs.
- Vier dieser Stränge werden in Reihe geschaltet und
- an 12 V betrieben.
Die Lichterkette in Bild 1 besteht aus vier Strängen mit parallel geschalteten LEDs.
- Ein Strang enthält zehn oder mehr LEDs.
- Die Zahl der LEDs in einem Strang ist in der Regel gleich.
- Die Stränge sind in Reihe geschaltet.
Warum funktioniert das?
- Man soll doch keine LEDs parallel schalten.
- Siehe LEDs mit Vorwiderstand
- Man soll doch keine LEDs ohne Vorwiderstand betreiben.
- Siehe LEDs ohne Vorwiderstand
- Mehr: Siehe LED-Lichterketten