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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik LED-Dimensionierung


Autor: Gerhard X. (gerhard-177)
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Hallo Leute,
ich habe ein paar Grundlagen-Wissenslücken.

Also mein Problem ist folgendes:
Ich habe eine eine Front mit LED-Matrix-Anzeigen entworfen und
aufgebaut. So richtig mit entsprechenden Segment- und Linientreibern.
Funktioniert wirklich gut das Ganze.

Nun wird auf das ganze ein Lichtleitergitter (Plexiglas-Aufsatz zwischen
LED und Alu-Front) aufgebracht, was ja an und für sich nicht so schlimm
wäre. Nur, manche Lichtleiter werden umgelenkt. Dadurch gehen angeblich
bis zu 40% des Lichtes verloren (ist mir so gesagt worden). Das heißt
für mich, die Anzeige würde ungleichmäßig ausgeleuchtet werden.
Nun habe ich mir die aktuelle LED angeschaut und gesehen, daß diese
schon mit den Maximalstrom von 20mA bei einem Puls/Pausenverhältnis von
1/7 angesteuert wird (herausgelesen aus dem Diagramm "Zulässige
Impulsbelastbarkeit").
Mit diesen Daten bin ich dann in das Diagramm "Relative Lichtstärke vs
Strom" gegangen. Nun fängt meine Unwissenheit an. Ich habe aus der
Puls-Strom-Fläche einen äquivalenten Strom ausgerechnet; sprich 20mA bei
1ms entspricht bei einem Puls-Pausenverhältnis von 1/7 einen Strom von
2,8mA. Mit diesem Wert in das oben erwähnte Diagramm geschaut und ich
bekomme eine Relative Lichtstärke von ca. 1,5 heraus. Die LED ist für
2mA mit einer Lichtstärke von 0,7 bis 2mcd definiert. Dies würde für
meine Schaltung eine Lichtstärke von ca. 1 bis 4 mcd pro LED bedeuten.

Ich habe dann einfach eine andere LED eingelötet und die war
augenscheinlich gleich hell. Ich habe noch ein paar Kollegen gefragt und
die meinten sogar, die neue LED sei dunkler. Nun habe ich die vorher
beschriebene Berechnung wieder durchgeführt und siehe da, laut
Datenblatt sollte diese LED eine Leuchtstärke von 4,5 bis 12mcd haben.
Nun habe ich die neue LED neu dimensioniert und den Strom auf ca. 40mA
gelegt. Daraus sollte sich nun eine Lichtstärke laut Datenblatt von 9
bis 24mcd ergeben.
Ja, die neue LED mit der neuen Dimensionierung leuchtet wirklich heller,
aber wie soll ich beweisen, daß ich die 40% Leuchtkraftverlust
ausgleichen kann?
Ich hoffe jemand von euch kann mir helfen und Licht in mein Unwissen
bringen.

Danke,
Gerhard-177

Autor: Otto (Gast)
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Hallo Gerhard,

1. bei Einkopplung in einen Lichtleiter geht bei falscher Justierung 
evtl. sogar mehr verloren.

2. Es gibt Meßgeräte für Lichtstrom und Intensität.

Gruss Otto

Autor: Gerhard X. (gerhard-177)
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Hallo Otto,
herzlichen Dank für deine Antwort.

So wie ich das verstehe, hast du mit diesem Thema schon einmal zu tun 
gehabt.

Nun wäre meine Frage, wie ist die richtige Justierung zwischen dem LED 
und dem Lichtgitter.
Aktuell scheint es so, daß wir eine andere LED nehmen, wo der Chip nicht 
mittig im LED-Gehäuse sitzt. Muß nun der Lichtleiter richtig zum Chip 
sein oder richtig zum Gehäuse?
Wie sieht es mit dem Abstand zwischen Lichtleiter und LED aus. 
Löttechnische Toleranzen von ca. 0,2 bis 0,3mm nehme ich mal als Minimum 
an. Aber mehr Abstand ist natürlich schlecht.
Wenn der Abstand zwischen LED und Lichtgitter 0,5mm bzw. 1mm ist, um 
wieviel schlechter ist dann die Lichteinkopplung?


Danke,
Gerhard

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