LED

Light Emitting Diode

Eine LED besteht aus einem Halbleiter PN-Übergang der durch seine Zusammensetzung Licht eines stark begrenzten Wellenbereiches emitiert, wenn er in Durchlassrichtung von Strom durchflossen wird.

LEDs haben einen im Vergleich zu gewöhnlichen Dioden eine vergleichsweise hohe Durchlass-Spannung. Bevor diese erreicht wird, fließt kein Strom, (und die LED leuchtet natürlich auch nicht). Oberhalb der Durchlass-Spannung steigt der Strom schnell an. Da LEDs durch einen zu hohen Strom zerstört werden, muss der Strom auf begrenzt werden. (Typische Maximalwerte liegen abhängig von der LED z.B. bei 2 oder auch 20mA.)

Im einfachsten Fall und bei relativ geringfügig variierender Betriebsspannnung kann man dazu einen Widerstand einsetzen. Bei 6V Betriebsspannung, einer Duchlass-Spannung der LED von 2,4V und einem gewünschten Strom von 10mA braucht man nach dem Ohmschen Gesetz einen Widerstand von 360 Ohm, bei 12V Betriebsspannung sind es 960 Ohm (in der Praxis jeweils der nächstgrößere, verfügbare Wert).

Wie man aus dem Beispiel erkennt, ist bei stark variierender Betriebsspannung ein Vorwiderstand weniger geeignet - es sei denn, man nimmt sehr unterschiedliche LED-Ströme in Kauf und damit auch sehr unterschiedliche LED-Helligkeiten. (Mit einem 1KOhm Widerstand, der für 12V Betriebsspannung "passend" wäre, würden bei 6 Volt statt 10mA nur noch 3,6mA fließen.) Ausweg ist hier eine Konstantstromquelle.

Konstantstromquelle mit JFET

Eine sehr einfache Konstantstromquelle lässt sich mit einem JFET realisieren. Vorteil dieser Lösung gegenüber einem Vorwiderstand ist der grössere Betriebsspannungsbereich. Dieser wird nach oben nur durch Vds des FETs begrenzt, nach unten natürlich durch die Anzahl LEDs.

              VCC
               +
               |
               |
               |
             |-+
       +---->|   z.B. BF245, BF256
       |     |-+
       |       |
       +-------+
               |
               |
               V LED
               -
               |
               |
              ===
              GND

Man kann auch mehrere LEDs in Reihe schalten.

Weblinks

• Konstantstromquelle bei Wikipedia (ist für das LED-Beispiel aber nicht so toll)
• Konstantstromquelle bei ELEXS (schon besser :-))