Helligkeit einer LED einstellen

Im Prinzip kennt eine Leuchtdiode zwei Zustände: EIN und AUS. Und natürlich kann man die Helligkeit einer LED über den hindurchfließenden Strom noch beeinflussen. Typischerweise stellt man die Helligkeit über einen passenden Vorwiderstand ein. Alternativ würde sich ein Potentiometer anbieten, über das ebenfalls über die Widerstandsänderung der Strom eingestellt wird. Da die Helligkeit mit dem Strom durch die Diode in Zusammenhang steht, könnte man auch eine Konstantstromquelle verwenden. Eine weitere Möglichkeit ist ein PWM-Signal. Hier wird die Helligkeit nicht über den Strom, sondern das zeitliche Schaltverhältnis zwischen EIN und AUS bestimmt.

Lösungen

Helligkeit einer LED mit unterschiedlichen Vorwiderständen einstellen
Helligkeit einer LED mit einem Potentiometer einstellen
Helligkeit einer LED mit einer Konstantstromquelle einstellen
Helligkeit einer LED per Pulsweitenmodulation einstellen

Helligkeit einer LED mit unterschiedlichen Vorwiderständen einstellen

Bei einfachsten Lösung ist die Helligkeit einer Leuchtdiode vom Vorwiderstand abhängig. Deshalb stellt man die Helligkeit einer LED mit einem passenden Vorwiderstand fest ein. Will man es heller, nimmt man einen kleineren Widerstand. Will man es weniger hell, nimmt man einen größeren Widerstand.

Helligkeit einer LED mit einem Potentiometer einstellen

Mit einem Festwiderstand kann man zwar die Helligkeit einstellen. Aber eben nur ein Mal. Will man die Helligkeit einstellbarmachen, eignet sich dafür ein Potentiometer. Das ist ein einstellbarer Widerstand. Und damit lässt sich der Strom durch die Leuchtdiode einstellen.

Experimente: Potentiometer im Stromkreis (LED-Dimmer)

Helligkeit einer LED mit einer Konstantstromquelle einstellen

Grundsätzlich soll ein Vorwiderstand den Strom und die Spannung an einer Leuchtdiode begrenzen. Man erreicht das am einfachsten mit einem Festwiderstand. Damit wird der Strom eingestellt. Grundsätzlich kann man alle Bauteile und Schaltungen verwenden, mit denen sich der Strom zahlenmäßig einstellen lässt. Dafür eignet sich zum Beispiel auch eine Konstantstromquelle.

LED-Lampe ohne IC

Helligkeit einer LED per Pulsweitenmodulation einstellen (Software-Steuerung)

Mit einem Festwiderstand oder einem Potentiometer stellt man die Helligkeit einer Leuchtdiode über den Strom ein. Eine andere Lösung ist ein PWM-Signal. Hier dient das Puls-Pause-Verhältnis oder vereinfacht das zeitliche Verhältnis von Leuchtdiode EIN und AUS als Helligkeitsregelung.

Ein PWM-Signal weist zwei Merkmale auf, die veränderlich sind: die Frequenz und das sogenannte Duty Cycle. Die Frequenz bestimmt, wie oft der Pegel pro Sekunde von LOW (GND) auf HIGH (VCC) wechselt. Der Duty Cycle bestimmt, wie lange eine High-Phase dauert. In der Regel wird dieser Wert in Prozent angegeben.
Die Helligkeit einer LED kann also mit dem Duty Cycle eingestellt werden. Die Frequenz wird so hoch eingestellt, dass das menschliche Auge kein Flackern, also das Schalten zwischen EIN und AUS, nicht erkennten kann. Ab einer Frequenz von 100 kHz ist das der Fall.