Frage zur Reverse Voltage bei LEDs

Dirk schrieb:
> dann dürfte
> doch bei einer Verpolung der beschriebenen Schaltung die Spannung an
> jeder LED im Reversefall auch nur 3V betragen? Oder habe ich da einen
> Denkfehler?
Die Sperrströme sind kleiner als der Durchlassstrom, also werden am 
Widerstand nicht die 2V abfallen, und durch Unterschiede im Sperrstrom 
verteilt sich die Spannung nicht gleichmäßig auf die LEDs.

Denkfehler. Die Sperrspannung teilt sich nicht symetrisch auf, weil die 
Leckströme verschieden sind. Symetrische Sperrspannungsverteilung 
(langes Wort ;-) schafft man nur mit Avalanchedioden (Z-Dioden) oder 
ohmscher Symetrierung durch Parallelwiderstände.

@ Dussel (Gast)

>> Also müsste ich noch eine zusätzliche "normale" Diode vor den Widerstand
>> schalten?

Ja.

>Was soll das bringen?

Ein Verpolschutz. In der Hoffnung, dass die LEDs höhere LEckströme als 
die Verpolschutzdiode haben.

>Du kannst eine normale Diode hinter den Vorwiderstand parallel zu den
>Leuchtdioden aber umgekehrt gepolt schalten. In dem fall liegt an den
>Leuchtdioden nur die Flussspannung der Diode an.

Und nahezu die gesamte Eingangsspannung über dem Vorwiderstand. Das kann 
u.U. ins Auge gehen, je nach Wert.

Ich habs hier schon irgendwann mal geschrieben. Vor 25 Jahren arbeitete 
ich in einer Elekronikfirma, stellte u.a. 24VDC-Schaltschranknetzteile 
mit 2xLM338K auf dickem Kühlkörper her.
Am AC-Eingang saß eine gelbe LED mit 1,2k, ohne weitere Beschaltung. Ich 
habe hunderte von den Netzteilen repariert, eine kaputte LED gabs nie. 
Die Netzteile waren 24/7 in Betrieb, jahrelang gabs alle 20ms falsch 
herum kräftig einen auf die Mütze.
Für mich heisst die Angabe der Sperrspannung deshalb: ab da fängt sie an 
zu leiten, aber kaputt geht sie definitiv nicht.
Ich selbst mach es trotzdem nicht (war nicht mein Design), vielleicht 
ist es heute mit low-current-LEDs auch anders.

@ Dussel (Gast)

>Je nach Wert kann es auch bei richtiger Polung ins Auge gehen. Ich gehe
>davon aus, dass er so weit mitdenkt. Zumindest ist die Schaltung
>sicherer als Hoffen.
>Er geht von 3 V Flussspannung und 3V Spannungsabfall am Widerstand aus.
>Bei Standardleuchtdioden sind das dann mindestens 150 Ω. 150 Ω an 12 V
>sind 60 mW. Das sollte jeder Widerstand aushalten.

P = U^2 / R = 12V^2 / 150 Ohm = 0,96W

Hust

>Wenn das mit der Diode in Reihe funktioniert, ist gut, aber ich
>persönlich würde es nicht machen.

Ach so?

@ H.Joachim Seifert (crazyhorse)

>Am AC-Eingang saß eine gelbe LED mit 1,2k, ohne weitere Beschaltung. Ich
>habe hunderte von den Netzteilen repariert, eine kaputte LED gabs nie.

Sie haben alle noch geleuchtet. Ob und wieviel sie geschädigt waren, 
werden wir nie erfahren.

>Für mich heisst die Angabe der Sperrspannung deshalb: ab da fängt sie an
>zu leiten, aber kaputt geht sie definitiv nicht.

Nö. Bis dahin garantiert der Hersteller, dass nix kaputt geht, darüber 
hinaus KANN, aber MUSS NICHT was passieren.

H.Joachim Seifert schrieb:
> Für mich heisst die Angabe der Sperrspannung deshalb: ab da fängt sie an
> zu leiten, aber kaputt geht sie definitiv nicht.
Natürlich geht die LED nicht gleich kaputt, wenn sie rückwärts leitet. 
Dazu braucht es nämlich Leistung. Die kann man durch die höhere 
Rückwärtsspannung bei konstantem Strom leichter erreichen. Wenn aber ein 
Vorwiderstand beteiligt USt, dann reduziert der den Strom, und ganz oft 
geht es dann so aus, dass die Verlustlestung der Diode nicht wesentlich 
hõherals im Vorwärtsbetrieb ist...

Falk Brunner schrieb:
>> Für mich heisst die Angabe der Sperrspannung deshalb: ab da fängt sie an
>>>zu leiten, aber kaputt geht sie definitiv nicht.
> Nö. Bis dahin garantiert der Hersteller, dass nix kaputt geht
Der Hersteller garantiert (wie bei anderen Dioden und besonders 
Z-Dioden) dass die Diode im Sperrbereich nicht vorher schon anfängt zu 
leiten. Ob die Diode kaputt geht, hängt von der dann umgesetzten 
Leistung ab.

Zudem halten LEDs im Rückwärtsbetrieb deutlich höhere Spannungen aus 
als im DB angegeben. Ich habe mal exemplarisch 10 beliebige LED 
vermessen. Fazit: unter 80 V hat keine geleitet (obwohl in den 
Datenblättern max. 20V angegeben waten)...

Dirk schrieb:
> was könnte ich den machen um einen guten Verpolschutz zu ereichen?

schalte doch einfach einen Brückengleichrichter davor, dann gibt es gar 
keine "falsche" Polung mehr!
Sonst: eine Diode in Serie und über die LEDs noch einen relativ großen 
(z.B. 100 kOhm) Widerstand, der sicher den Leckstrom der Schutzdiode in 
Sperrichtung ableitet.

@Lothar Miller:
Genau das ist der Knackpunkt. Die Leistung machts. Geh ich da mit einer 
potenten Quelle oberhalb der zulässigen Sperrspannung ran krachts (wann 
es passiert, weiss keiner genau, nur dass unterhalb der angegebenen 
Werte nichts passiert steht da)

Jahrelang habe ich auch die BE-Strecke von einfachen 
Siliziumtransistoren als Z-Diode missbraucht (um die 6V?). Nicht weil 
ich zu geizig war - es gab einfach keine. An Ausfälle kann ich mich 
nicht erinnern. Letztenendes benutzen echte Z-Dioden denselben Effekt, 
werden im Durchbuch betrieben. Ohne Schaden - wenn sie nicht überlastet 
werden.

@ H.Joachim Seifert (crazyhorse)

>Genau das ist der Knackpunkt. Die Leistung machts. Geh ich da mit einer
>potenten Quelle oberhalb der zulässigen Sperrspannung ran krachts

Das passiert auch bei Z-Dioden. Eine Strom bzw. Leistungsbegrezung 
brauchen die auch.

>Jahrelang habe ich auch die BE-Strecke von einfachen
>Siliziumtransistoren als Z-Diode missbraucht (um die 6V?).

Dort ebenso.

>ich zu geizig war - es gab einfach keine. An Ausfälle kann ich mich
>nicht erinnern.

Du hast nie GENAU gemessen.

> Letztenendes benutzen echte Z-Dioden denselben Effekt,
>werden im Durchbuch betrieben.

Falsch! Z-Dioden haben zusätzlich ein besonderes 
Dotierungsprofil/Geometrie, das Feldstärkeüberhöhungen und Hotspots 
vermeidet.

Auch wenn die meisten LEDs, BE-Strecken und auch normale Dioden beim 
einfachen Test oder auch "jahrelangen Einsatz" scheinbar keine 
Schädigung erfahren, so sagt die Halbleitertheorie. Mach das nicht, es 
ist unsicher.
LEDs wie BE-Stecken verschlechtern ihre Parameter, wenn auch oft 
unmerklich.