Forum

Hallo,
wenn ich den Vorwiderstand einer LED berechnen möchte sind die Flusspannung und der Strom notwendig. In den Datenblättern ist je nachdem der MIN TYP MAX Wert vorhanden. Welchen Wert davon verwendet man für die Berechnung?

Danke !!

» wenn ich den Vorwiderstand einer LED berechnen möchte sind die Flusspannung
» und der Strom notwendig. In den Datenblättern ist je nachdem der MIN TYP
» MAX Wert vorhanden. Welchen Wert davon verwendet man für die Berechnung?

Normalerweise den typischen Wert. Allerdings muss man beachten, dass auch beim minimalen Wert die LED nicht überlastet werden kann.

» Welchen Wert davon verwendet man für die Berechnung?
Welche Werte für die Berechnung herangezogen werden sollen, kann man so pauschal nicht sagen.

Bei einer LED an Konstantspannung sollte mit der minimalen Flussspannung gerechnet werden, wenn auf Nummer Sicher gegangen werden soll. Denn dann ist der Spannungsabfall über dem Vorwiderstand, und damit der Strom durch die LED, maximal (außerdem verringert sich die Flussspannung mit steigender Temperatur).
Auf der Anderen Seite erreicht sie bei größerer Flussspannung natürlich nicht den vollen Lichtstrom, da der Vorwärtsstrom kleiner ist.

Dies ist aber praktisch nur für Hochleistungs-LEDs von Bedeutung, und gerade die würde man auch nicht über einen Vorwiderstand betreiben. Bei kleinen Signal-LEDs rechnet man bspw. mit 80% (oder weniger) des Nennstromes, der typischen Flussspannung und rundet den Widertand dann auf den nächsten Normwert.
Und wenn du eine "20mA LED" mit 25 oder 30mA betreibst, geht sie auch nicht sofort in Rauch auf. Das muss aber nicht sein, da moderne LEDs auch bei <0,5In noch (gefühlt) eine ordentliche Helligkeit haben. Der Eindruck der Leuchtstärke verhält sich quadratisch zum fließenden Strom. Sprich doppelte (gefühlte) Leuchtstärke, erfordert etwa den vierfachen Strom. Umgekehrt entspricht der halbe Strom nur etwa der 0,7fachen (also 1/sqrt2) Leuchtstärke.

Beide Werte sind wichtig und relativ kritisch.

Ist die Spannung über der LED nur minimal über dem Wert aus den Grenzdaten des Datenblatts, dann ist sie bereits geschädigt, selbst wenn sie noch leuchten mag. LED´s sind Halbleiter und brechen nach dem Lavinenprinzip bei Überspannung an der Sperrschicht beinahe augenblicklich durch. Ergo ist ausschließlich der Kennwert der Spannung in Flußrichtung in die Berechnung nach dem ohmschen Gesetz einzusetzen. Nur dann arbeitet die LED im noch zulässigen Bereich und erreicht ihre Lebensdauer unter Beibehaltung einer gewissen Leuchtkraft.

Die Leuchtkraft reguliert man großzügig über den Kenndaten-Strom in Flußrichtung. Großzügig nach unten, die Leuchtkraft reicht schon weit unterhalb des Kennwertes fast immer aus. Den Grenzwert nach Datenblatt sollte man niemals erreichen, sondern weit unterschreiten, wenn die LED eine Weile leben soll bei allen Schaltunggstoleranzen und Netzschwankungen.

--
Gruß Jogi - Es ist bereits alles gesagt, nur noch nicht von Jedem.

» Beide Werte sind wichtig und relativ kritisch.
»
» Ist die Spannung über der LED nur minimal über dem Wert aus den Grenzdaten
» des Datenblatts, dann ist sie bereits geschädigt, selbst wenn sie noch
» leuchten mag. LED´s sind Halbleiter und brechen nach dem Lavinenprinzip bei
» Überspannung an der Sperrschicht beinahe augenblicklich durch.
»
Nein.
LED werden im Durchlassbereich betrieben. Da gibt es den Lawineneffekt nicht.
»
» Ergo ist ausschließlich der Kennwert der Spannung in Flußrichtung in die Berechnung
» nach dem ohmschen Gesetz einzusetzen. Nur dann arbeitet die LED im noch
» zulässigen Bereich und erreicht ihre Lebensdauer unter Beibehaltung einer
» gewissen Leuchtkraft.
»
» Die Leuchtkraft reguliert man großzügig über den Kenndaten-Strom in
» Flußrichtung. Großzügig nach unten, die Leuchtkraft reicht schon weit
» unterhalb des Kennwertes fast immer aus. Den Grenzwert nach Datenblatt
» sollte man niemals erreichen, sondern weit unterschreiten, wenn die LED
» eine Weile leben soll bei allen Schaltunggstoleranzen und Netzschwankungen.

Hält man die Substrat-Temperatur (der dicke Anschluss, in der der LED-Chip liegt) auf genügend kühler Temperatur, die niedriger sein muss als die max. Die-Temperatur (typ. 175°C), so spielt der Vorwärtsstrom keine Rolle: Eine 20mA-Anzeige-LED ließe sich theoretisch auch mit 1A betreiben. Da der Die nicht direkt zugänglich ist, muss man seine (metalllischen) Anschlüsse kühlen. Überschreitet die Betriebstemperatur des Dies/Substrats diese max. Temperatur, wird die LED zerstört. Das macht man sich zunutze bei Power-LEDs mit geradezu riesigen Metall-Fahnen, auf der das Die über eine isolierende Keramikplatte thermisch gut verbunden ist, um die entstehende Wärmeleistung abzuführen.
Das thermische Management spielt die einzige wichtige Rolle bei einer LED. Die Datenblatt-Angaben geben für den Durchlassstrom nur Richtwerte an.
Wenn du eine 20mA-Anzeige-LED an genügend große Platinen-Pads mit genügend kurzen Beinchen anschließt und sie im kalten Luftstrom eines Lüfters betreibst, so darfst du sicherlich 50mA durch sie jagen. Setzt du sie in ein kleines Gehäuse, z.B. als Blinker in einem Automobil, so werden auch die nominellen 20mA ihr den Garaus machen können, wenn du im Urlaub auf Sizilien mittags vor einer Ampel anhältst.
Der Lichtstrom einer Leuchtdiode steigt ab der Durchlass-Schwellenspannung U(th) exponenziell zum Durchlassstrom/Vorwärtsstrom an [etwa I(f) = 10µA @ U(th) => ganz schwaches Glimmen in völliger Dunkelheit sichtbar], was nichts anderes bedeutet, als dass eine LED bereits bei 1/10 des Nennstromes gut leuchtet, der Zuwachs an Lichtstrom nicht in dem Maße steigt wie der elektrische Strom. Die Toleranzen einer LEDs liegen um die <plusminus>20 %, weshalb sie für spezielle Anwendungen selektiert werden. Dieser Toleranzbereich soll mit den „Min/Nom/Max“-Strom-Angaben in den Datenblättern benannt werden, Grenzwerte sind das ganz bestimmt nicht.

» Hält man die Substrat-Temperatur (der dicke Anschluss, in der der LED-Chip
» liegt) auf genügend kühler Temperatur, die niedriger sein muss als die max.
» Die-Temperatur (typ. 175°C), so spielt der Vorwärtsstrom keine Rolle: Eine
» 20mA-Anzeige-LED ließe sich theoretisch auch mit 1A betreiben.

Oh weh! Schon mal was von Elektromigration gehört?

» » Hält man die Substrat-Temperatur (der dicke Anschluss, in der der
» LED-Chip
» » liegt) auf genügend kühler Temperatur, die niedriger sein muss als die
» max.
» » Die-Temperatur (typ. 175°C), so spielt der Vorwärtsstrom keine Rolle:
» Eine
» » 20mA-Anzeige-LED ließe sich theoretisch auch mit 1A betreiben.
»
» Oh weh! Schon mal was von Elektromigration gehört?

Elektronen mit Migrationshintergrund?
Die dürfen alle bleiben wenn sie sich problemlos integrieren lassen. Wenn das geklappt hat, dürfen wir das (sie) als positiv sehen.

» Elektronen mit Migrationshintergrund?
» Die dürfen alle bleiben wenn sie sich problemlos integrieren lassen. Wenn
» das geklappt hat, dürfen wir das (sie) als positiv sehen.

Nein die LED´s selber.
Schwatte LED´s die lauthals Asyl-Asyl plärren, durch Stacheldraht laufen wie andere durchs Schaumbad und wenn sie nicht sofort ihren Willen kriegen das gleich noch tausendmal an gleichem oder anderen Ort machen.

Für Anzeigezwecke völlig ungeeignet da Schwatt, Null Leistung und übermäßiger Verbrauch.

--
Gruß Jogi - Es ist bereits alles gesagt, nur noch nicht von Jedem.