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  Beleuchtung - LED 2



Wir bleiben noch einen Moment lang bei der LED als Anzeigenleuchte und untersuchen, wie sie denn in eine Schaltung passt. Dass sie immer in Durchlassrichtung geschaltet werden muss, das hatten wir schon. Auch die Erkennung der Anode am längeren Draht. Sind beide Drähte aus irgendeinem Grund gleich lang, dann identifiziert man den mit dem metallförmigen Trichter am Ende als Kathode.


Hier sind die Leuchtdioden einer möglichen Bestimmung entsprechend eingebaut, nämlich als sogenannte Siebensegmentanzeigen. Schon ein Blick auf den digitalen Radiowecker klärt, worum es sich hier handelt. Natürlich hat so etwas auch im Auto Verwendung gefunden, allerdings heutzutage vielfach ersetzt durch Anzeigen auf digitalen Displays.

Wir aber bleiben bei der klassischen Siebensegmentanzeige. Sie ist irgendwie typisch für das, was LEDs damals neu eingeführt haben, als ihre Lichtstärke nur für Anzeigen ausreichte. Aber Sie sehen hoffentlich in der Schaltung auch je ein wichtiges Detail, den sogenannten Vorwiderstand. Und genau den wollen wir jetzt bestimmen.


An diesem Diagramm mögen Sie zunächst erkennen, warum die LED so leicht zerstörbar ist. Geht die Spannung auch nur leicht über 2 V hinaus, dann steigt die Stromstärke exponentiell an. Man muss sie also begrenzen, bzw. in einem bestimmten Bereich halten.

Während nicht leuchtende Dioden mindestens 0,7 V brauchen, damit sich überhaupt etwas tut, ist das bei LEDs das 2,5-fache. Dabei muss man z.B. bei den roten auch noch fein unterscheiden, dass Strom schon ab etwa 1,7 V fließt, sie aber erst ab ca. 1,85 V erkennbar zu leuchten beginnt.

Wenn man eine LED nicht gerade über eine entsprechende Batterie oder einen Akku betreibt, muss man einen Widerstand in Reihe schalten, bedeutet, er kommt vor oder hinter der LED in den Stromkreis. Sollen also dann die vorhin erwähnten 1,85 V über der LED abfallen, müssen das z.B. bei einer 12V-Spannungsquelle 10,15 V sein.

Da im Kraftfahrzeug bei nominell 12 V bis zu 13,8 V möglich sind, gehen wir also besser von 12 V Spannungsabfall am Vorwiderstand aus. Sie sehen, so ganz genau kommt es nicht darauf an. Die Formel für die Berechnung des Widerstands ist sehr einfach und sieht wie folgt aus:

U = R · I

Bei der Berechnung mit Hilfe der Formel kommt noch das Ermitteln des Stroms durch die LED hinzu. Wäre der z.B. 20 mA oder 0,020 A, dann stellt man die Formel um:

 U
R =  
   I

Das wären dann 8 V geteilt durch 0,020 A, also 400 Ohm. Hier haben Sie Glück, denn die 400 Ohm gibt es bestimmt in Ihrer Sammlung von Widerständen, ohne die nichts geht. Kommt das Ergebnis nicht so glatt aus, nimmt man grundsätzlich eher den nächstgrößeren Wert. Eine andere Methode wäre, bei einer 12V-Anlage grundsätzlich mit einem kOhm zu beginnen und dann langsam kleinere Widerstände zu probieren, bis die gewünschte Lichtstärke erreicht ist, bzw. diese sich nicht mehr ändert.

Eine besondere Anwendung für LEDs findet sich bei Fahrzeugen mit einer relativ schwachen Stromversorgung. Ein Beispiel hierzu wäre ein älteres Motorrad oder Moped. Hier ist statt eines Blinkers mit Glühlampe einer mit LED ratsam. Die LED zum Leuchten bringen, das dürfte jetzt kein Problem mehr sein. Aber wirklich alte Geräte haben noch lastabhängige Blinkrelais. Da der Strom jetzt merklich reduziert ist, funktionieren diese nicht mehr einwandfrei. Die Lösung ist hier ein lastunabhängiger, elektronischer Blinkgeber.







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