7.3 Een LED laten werken
Leds moeten worden aangestuurd door er een bepaalde stroom door te laten vloeien, niet door er een bepaalde spanning over te zetten.
Op een gloeilamp staat de maximaal toelaatbare spanning vermeld.
Bij een LED wordt de maximale stroom in doorlaatrichting opgegeven.
Je kunt een LED dus ook niet zomaar op een batterij of andere spanningsbron aansluiten.
Bij standaard LEDs is dit vaak 20 milliampère (20 mA).
Bij zogenoemde low current LEDs is dit aanzienlijk minder, vaak iets tussen 3 en 5 mA.
LEDs voor speciale toepassingen kunnen dan weer gedurende korte tijd een zeer grote stroom verdragen om een korte sterke lichtpuls uit te stralen.
Dit aansturen met stroom in plaats van spanning, is ook meteen het grote probleem bij praktische toepassingen van LEDs.
Vrijwel alle vormen van elektriciteitsvoorziening zijn spanningsbronnen, zoals batterijen, adapters of computervoedingen.
Voor LED verlichting bestaan speciale stroombronnen.
Een extra complicatie is dat een LED zich als een diode gedraagt en dus stroom in één richting kan doorlaten, maar niet in de andere. Het is bovendien geen ideale diode. Zelfs in de doorlaatrichting moet er een bepaalde spanning (de drempelspanning) over de LED staan, voordat ze stroom doorlaat.
Als je een LED op een gewone spanningsbron aansluit en de spanning langzaam opvoert, zal er eerst niets zichtbaars gebeuren.
Er vloeit dan een kleine lekstroom door de LED. Pas wanneer de spanning in de buurt komt van de drempelspanning, begint er een beduidende stroom te vloeien en geeft de LED licht. Als de spanning daarna echter ook maar een klein beetje (een paar tiende volt) wordt verhoogd, neemt de stroom zeer snel toe, totdat de LED kapot gaat. Dit is te zien in de volgende grafiek.
Leds moeten worden aangestuurd door er een bepaalde stroom door te laten vloeien, niet door er een bepaalde spanning over te zetten.
Op een gloeilamp staat de maximaal toelaatbare spanning vermeld.
Bij een LED wordt de maximale stroom in doorlaatrichting opgegeven.
Je kunt een LED dus ook niet zomaar op een batterij of andere spanningsbron aansluiten.
Bij standaard LEDs is dit vaak 20 milliampère (20 mA).
Bij zogenoemde low current LEDs is dit aanzienlijk minder, vaak iets tussen 3 en 5 mA.
LEDs voor speciale toepassingen kunnen dan weer gedurende korte tijd een zeer grote stroom verdragen om een korte sterke lichtpuls uit te stralen.
Dit aansturen met stroom in plaats van spanning, is ook meteen het grote probleem bij praktische toepassingen van LEDs.
Vrijwel alle vormen van elektriciteitsvoorziening zijn spanningsbronnen, zoals batterijen, adapters of computervoedingen.
Voor LED verlichting bestaan speciale stroombronnen.
Een extra complicatie is dat een LED zich als een diode gedraagt en dus stroom in één richting kan doorlaten, maar niet in de andere. Het is bovendien geen ideale diode. Zelfs in de doorlaatrichting moet er een bepaalde spanning (de drempelspanning) over de LED staan, voordat ze stroom doorlaat.
Als je een LED op een gewone spanningsbron aansluit en de spanning langzaam opvoert, zal er eerst niets zichtbaars gebeuren.
Er vloeit dan een kleine lekstroom door de LED. Pas wanneer de spanning in de buurt komt van de drempelspanning, begint er een beduidende stroom te vloeien en geeft de LED licht. Als de spanning daarna echter ook maar een klein beetje (een paar tiende volt) wordt verhoogd, neemt de stroom zeer snel toe, totdat de LED kapot gaat. Dit is te zien in de volgende grafiek.
Elektronische componenten
LED
LED
Verbind een LED nooit zomaar aan een spanningsbron zoals een batterij of een adapter. De LED zal kapot gaan als de spanning een heel
klein beetje te hoog is of domweg niet oplichten als de spanning te laag is.
Soms werkt de LED wel zonder voorschakelweerstand zoals bij speciale knoopcel batterijen met een grote inwendige weerstand.
Er zijn enkele uitzonderingen, zoals knipper-Leds en Leds met ingebouwde stroombron of ingebouwde weerstand, die wel direct op een
spanningsbron aangesloten kunnen worden. Het gaat dan niet over Leds, maar over complete chips met knippercircuit, stroomregeling en
één of meerdere Leds in één behuizing en met twee of meer aansluitklemmen.
Het exponentiële verband tussen spanning en stroom geldt in principe voor alle dioden. De exacte waarden van de nominale spanningsval
en de stroom zijn echter sterk afhankelijk van het type diode. De meeste gewone Leds worden aangestuurd met een stroom van
maximaal 20 mA (milliampère).
De waarde van de nominale spanningsval is afhankelijk van de kleur van de LED (richtwaarden)
1 rode Leds 1,9 Volt
2 gele Leds 2,0 Volt
3 groene Leds 2,1 Volt
4 blauwe Leds 3.6 Volt
5 witte Leds 3,6 volt
Raadpleeg echter altijd de datasheets van een LED, want per type Leds kunnen deze waarden flink afwijken.
Gelukkig kun je de benodigde werkstroom heel eenvoudig opwekken door een weerstand in serie te zetten met een vaste
spanningsbron. Je stuurt een LED aan door een spanningsbron te nemen met een hogere spanning dan de nominale
spanningsval van de LED en de weerstand zo te kiezen dat de gewenste stroom door de hele keten vloeit.
Dit wordt uitgebreid besproken in het hoofdstuk : schakelingen met LED's
7 LED
LED is de afkorting van Light Emitting Diode.
Dit betekent letterlijk “licht uitstralende diode”.
Een LED is eigenlijk een bijzondere diode. Zij laat zoals een gewone diode de stoom slechts in één richting door.
Een LED straalt licht uit op een totaal verschillende manier dan een gloeilamp.
Het licht in een LED wordt niet opgewekt door het verhitten van een gloeidraad, maar door elektronen in
het halfgeleidermateriaal door stroomdoorgang een hoger energieniveau te geven, zodat er een foton,
dat wij ervaren als licht, vrijkomt.
7.1 Symbool van een LED
Zoals elke diode heeft een LED twee aansluitingen.
LED is de afkorting van Light Emitting Diode.
Dit betekent letterlijk “licht uitstralende diode”.
Een LED is eigenlijk een bijzondere diode. Zij laat zoals een gewone diode de stoom slechts in één richting door.
Een LED straalt licht uit op een totaal verschillende manier dan een gloeilamp.
Het licht in een LED wordt niet opgewekt door het verhitten van een gloeidraad, maar door elektronen in
het halfgeleidermateriaal door stroomdoorgang een hoger energieniveau te geven, zodat er een foton,
dat wij ervaren als licht, vrijkomt.
7.1 Symbool van een LED
Zoals elke diode heeft een LED twee aansluitingen.
7.2 Uitzicht van een LED
7.4 Testen van een LED
Gebruik van een Ohm meter om een LED te testen kan alleen met standaard en zogenaamde hoge efficiëntie Leds.
De meetresultaten zijn niet juist bij Leds met ingebouwde functies, zoals knipper-Leds, Leds met ingebouwde stroomregeling, enz.
Je onthoudt best dat, als je de LED-polariteit omkeert, de Ohm meter in diode stand een andere aanduiding op het display weergeeft.
Met eenvoudige multimeters werkt de diodetest enkel met gelijkrichter dioden omdat de werkspanning van de gebruikte stroombron te laag is!
De meetresultaten zijn niet juist bij Leds met ingebouwde functies, zoals knipper-Leds, Leds met ingebouwde stroomregeling, enz.
Je onthoudt best dat, als je de LED-polariteit omkeert, de Ohm meter in diode stand een andere aanduiding op het display weergeeft.
Met eenvoudige multimeters werkt de diodetest enkel met gelijkrichter dioden omdat de werkspanning van de gebruikte stroombron te laag is!
7.5 Grafische voorstelling van de werking van een LED
7.6 Meten van een LED circuits met voorschakelweerstand
Rode LED
U =9V
Uf =1.9V
If =15mA
R =470O
UR = 7.1V
U =9V
Uf =1.9V
If =15mA
R =470O
UR = 7.1V
