LED-Schaltungsanordnung

Durchlassspannung

Wenn Strom in positiver Richtung durch eine LED fließt, wird die zwischen Anode und Kathode erzeugte Spannung als Durchlassspannung (VF) bezeichnet. Die Einheit für Spannung ist Volt (V).
Im Datenblatt wird beispielsweise die Kennlinie der Durchlassspannung, die in Bezug auf den Stromfluss erzeugt wird, angezeigt (Durchlassstrom IF vs. Durchlassspannung VF).
Diese Eigenschaft ist der wichtigste Parameter bei der Betrachtung eines Schaltungsaufbaus für die LED.

Durchlassstrom (IF) - Durchlassspannung (VF), Kennwerte, Beispiel 1

Die IF-VF-Kennwerte hängen vom Material, der Größe und sogar der Leuchtfarbe des LED-Elements ab. Sie variieren auch je nach Umgebungstemperatur. Darüber hinaus gibt es eine für Halbleiter spezifische Verteilung der Werte, was als Variabilität bezeichnet wird.
VF-Schwankungen sind nicht problematisch, wenn die LEDs unter Konstantstrom angesteuert werden, allerdings müssen diese Veränderungen und Schwankungen bei der Auslegung der Konstantspannungsquelle berücksichtigt werden.

LED-Schaltungsaufbau

Bei einer in Reihe geschalteter LED mit einer konstanten Spannungsquelle umfasst die Schaltung typischerweise einen mit den LEDs in Reihe geschalteten Widerstand für die Steuerung des Stroms.

Entnehmen Sie bei diesem Schaltungstyp zuerst die Daten für den Durchlassstrom IF und die Durchlassspannung VF der LED aus den IF-VF-Werten des Datenblatts.
Der Wert R (Stromregelwiderstand) wird durch Berechnung bestimmt, indem diese Werte in die obige Gleichung eingefügt werden.

[Bei einem parallelen Schaltungsaufbau]

Für die Parallelschaltung mit Konstantspannungsbetrieb empfehlen wir eine Schaltung Konfiguration, bei der für jede LED ein Steuerwiderstand verwendet wird.

Die IF-VF-Kennwerte der LED sind abhängig vom Material und der Leuchtfarbe des Elements. Des Weiteren existieren selbst bei identischem Material und identischer Leuchtfarbe individuelle Varianten.
Wie in der folgenden Grafik dargestellt, ist es schwierig, den zu jeder LED fließenden Strom (IF1 und IF2) mit nur einem Widerstand zu steuern, wenn sich die VF von LED ① und LED ② unterscheiden.
Durch den Anschluss eines Widerstands an jede LED kann der Stromfluss individuell eingestellt werden (IF1 und IF2), wodurch benutzerdefinierte Einstellungen möglich sind (d. h. Stromanpassung, Unterdrückung von Helligkeitsschwankungen). Darüber hinaus ermöglicht das Anlegen einer hohen Spannung am Widerstand, z. B. durch Erhöhung der Eingangsspannung Vin, eine Berücksichtigung möglicher IF-VF Toleranzen.

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