Einleitung
Heute wollen wir euch einmal etwas mehr über die viel genutzte LED erzählen.
Jeder nutzt die kleinen Leuchtmittel, die viele Vorteile haben und ununterbrochen
weiterentwickelt werden, doch kaum einer weiß was "LED" bedeutet, wie sie
funktioniert und wie man sie korrekt verwendet. Auch ein paar sehr Interessante
Einsetzungsmöglichkeiten könnt ihr hier erfahren. Es gibt fast nichts, was
man nicht mit LEDs beleuchten kann.
Geschichte
Die erste rote LED (Light Emitting Diodes) gab es 1962 und 1971 kamen die
Farben grün, gelb und orange hinzu. Blaue LEDs gab es erst später, und auch
dann hatten diese nur eine geringe Effektivität. Erst 1993 wurde die Leistung
stark gesteigert. Heute ist man so weit, dass viele Lichtquellen durch LEDs
ersetzt werden und es auch schon "warmes" LED-Licht gibt.
LED-Bauformen
Es gibt viele verschiedene Bauformen der LEDs, sowie Glas und Plastikgehäuse.
Bei der 3mm LED ist es ein Plastikgehäuse und die Bauform der LED wirkt
wie eine Linse, und bündelt das Licht. Je nach Verlötungsverfahren wird
unterschieden, zwischen: auf der Rückseite der Platine verlöteten LEDs und
den SMD ( Surface Mounted Device). Vorteile dieser SMDs sind: Geringe
Größe, einheitliches Design und die wenigen Bohrungen in der Platine. Neben
"Standard Formen" wie 3mm und 5mm LEDs und verschiedenen SMD-LEDs gibt es
auch LEDs mit besonderen Gehäuseformen, die den Betrieb mit erhöhtem Stromfluss
erlauben. Durch den Erhöhten Stromfluss werden die LEDs wärmer. Bei der
Super Flux wird die Wärme über die 4 Lötkontakte abgegeben. Die
Luxeon- LED gibt die Wärme über über die Metallplatte an der Rückseite
ab.
3mm LED
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Super Flux
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Luxeon-LED
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SMD-LED
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Vorteile der LED
wirtschaftliche Vorteile: |
Design Vorteile: |
technische Vorteile: |
hoher Wirkungsgrad und damit geringer Energieverbrauch |
kleine Bauform |
stoß- und vibrationsfest |
geringe Wärmeentwicklung |
passen in herkömmlichen Leuchten |
plötzlicher Ausfall ist unwahrscheinlich |
nahezu unbegrenzte Lebensdauer der Lampe |
individuelle Formbarkeit des Leuchtmittels durch
unterschiedliche Anordnung der LED |
gute Blendungsbegrenzung |
keine Wartungskosten |
Lichtfarbe ist regelbar (bei Verwendung verschiedenfarbiger
LED) |
keine UV Strahlung |
keine Reinigungskosten |
große Typenvielfalt |
praktisch trägheitslos schalt- oder modulierbar |
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dimmen ist ohne Änderung der Lichttemperatur
möglich |
Keine Lampenfassungen erforderlich |
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brummfrei |
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lange Lebensdauer (mehr als 10 Jahre) |
Verwendung
Die LED hat 2 "Beinchen, einmal Anode (+) und Kathode
(-). Das kurze Beinchen ist minus und das längere Beinchen plus. Falls
die Beinchen gleich lang sind, weil die LED schon einmal benutzt wurde,
dann ist es so, dass die LED an ihrem Kopf eine Stelle hat wo das Gehäuse
abgeflacht ist. Das Beinchen auf dieser Seite ist minus. Man lötet die
Stromquelle mit dem passenden Vorwiderstand an die Beinchen. Man sollte
mit dem Lötkolben nie zu nahe an den Kopf der LED, das könnte die Lebensdauer
der LED beeinträchtigen oder sie sogar zerstören. Achtet darauf, dass
es die LED es immer möglichst kühl hat, das erhöht ihre Lebensdauer.
Die LEDs werden an 12 Volt angeschlossen, indem ihr an ein Beinchen
der LED den passenden Widerstand für 12 Volt lötet. Achtet darauf ob
ihr den Widerstand an das kurze oder an das lange Beinchen lötet. Wenn
ihr den Widerstand an das kurze gelötet habt, dann ist das das minus
Beinchen der LED, also muss dieser Widerstand an die minus. Das Minuskabel
in einem PC für 12 Volt ist das schwarze Kabel an einem Molexstecker
das neben dem gelben Kabel liegt. Und das andere Beinchen muss nun an
das gelbe Kabel das sich am Molexstecker befindet. Jetzt würde die LED
schon leuchten. Ihr könnt auch wahlweise einen Schalter dazwischenbauen.
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Hier gut zu erkennen, das gelbe
und das schwarze Kabel daneben für den Anschluss einer LED an
12 Volt. Dies würde aus dieser Sicht den Pins 1 und 2 entsprechen.
Für den Anschluss an 12 Volt wählt bitte einen passenden Widerstand
und wählt für den plus-Pol das rote Kabel und für den minus-Pol
das schwarze Kabel gleich daneben. Dies würde den Pins 3 und
4 entsprechen. |
Widerstandsformel
Formel um den passenden Widerstand zu berechnen:
R=U/I |
R= Widerstand; U=Spannung; I=Stromstärke |
Wenn es richtig ist sollte so aussehen: LED braucht 20mA und 3,2V das entspricht
bei 5V Anschlussspannung 1,8V am Widerstand. Das sind 90 Ohm das entspricht
64 mW Leistung der LED. Wenn jetzt am Widerstand aber nur 1,2 V abfallen
weil der Widerstand 60 Ohm hat. liegen an der LED 3,8V an das entspricht
76 mW das ist schon zuviel an der LED.
P=U*I 5V*0,02A = es liegen an er LED 100mW also fast das doppelte also kein
wunder warum die warm wird..... Verwendet immer eine möglichst kleine Spannung,
dann wird der Widerstand nicht so warm. Einsatzmöglichkeiten: LEDs sind
vielseitig einsetzbar. Um sie in den PC einzubauen werden sie meistens an
12 Volt angeschlossen, weil bei den meisten LEDs ein 12 Volt Widerstand
dazugegeben wird.
Silberschicht für effizientere Leuchtdioden
Leider sind weiße LEDs noch sehr schwach in der Lichtausbeute,
gegenüber Leuchtstoffröhren und Energiesparlampen. Die weißen LEDs
bleiben bei etwa 20- 30 Lumen pro Watt. Wissenschaftler Axel Scherer vom
California Institute of Technology und der japanischen Firma Nichia ist
es vermutlich gelungen, die Lichtausbeute dank einer hauchfeinen
Silberschicht erheblich zu steigern. Der Wirkungsgrad der LEDs steigt
auf das 6,8 fache, also 41 Prozent an. LEDs die zur Zeit zu erhalten
sind bringen es je nach Farbe auf 15-30 Prozent.
Die Forscher sind aber noch lange nicht am Ziel, und im Moment wird die
aktive Schicht noch mit einem Laser angeregt. Aber sie sind davon
überzeugt dass die Leistung auch bei elektrischem Betrieb erhalten
bleibt.
Einsatzmöglichkeiten
Hier nenne ich mal ein paar Einsatzmöglichkeiten für LEDs am PC:
Glowing Feeds:
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Gravur beleuchten:
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Lüfter beleuchten:
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PC-Innenraum ausleuchten:
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Fazit
Sollte dieses Grundlagentutorial unvollständig sein, so meldet euch doch
bitte im
Forum.Dieser Bericht wurde mit freundlicher Unterstützung von
LED-Info.de erstellt,
wo es weitere Infos gibt. Ein Dank an dieser Stelle!
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