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6.7
Zusammenschalten mehrerer LEDs
1. Reihenschaltung
Eine Reihenschaltung von LEDs ist üblich, um z. B. die Beleuchtungsstärke zu erhöhen. In einer
Reihenschaltung fließt durch alle Verbraucher derselbe Strom. Daher ist es sinnvoll, für alle in Reihe
geschalteten LEDs die gleiche Farbe oder noch besser, denselben Typ mit gleichen Kennwerten zu wählen.
Bei ausreichend hoher Versorgungsspannung können mehrere LEDs in Reihe geschaltet werden. Dann ist
ein einziger Widerstand bzw. eine Stromregelung ausreichend. Die Anzahl der LEDs muss bei der
Berechnung des Vorwiderstands berücksichtigt werden, da an jeder LED eine Spannung U
sich dann addiert.
2. Parallelschaltung
Eine Parallelschaltung von LEDs sollte vermieden werden, da die U/I-Kennlinie einer LED nicht linear,
sondern annähernd exponentiell verläuft. Somit führt eine kleine Spannungsänderung zu einer großen
Stromänderung.
Werden zwei oder mehr LEDs (mit der nominell gleichen Durchlassspannung) parallelgeschaltet, wird die
LED mit der geringsten Durchlassspannung vom größten Strom durchflossen. Dadurch leuchtet diese LED
heller und wird damit auch wärmer als die anderen, parallelen LEDs. Bei steigender Temperatur sinkt die
Durchlassspannung, wodurch sich der Effekt verstärkt und der Strom bis zur Zerstörung weiter steigt.
Da LEDs aus unterschiedlichem Halbleitermaterial, also mit unterschiedlichen Farben, verschiedene
Durchlassspannungen haben, ist bei verschiedenfarbigen LEDs ein Parallelschalten nicht zulässig. Bei LEDs
mit derselben Farbe und aus derselben Fertigungsreihe gibt es auch Streuungen in der Durchlassspannung.
Bei der Parallelschaltung von LEDs sollte ein Vorwiderstand/eine Stromregelung für jede einzelne LED
verwendet werden.
3. LED Controller für Pixel LEDs
Das sogenannte Pixel-System ist eine intelligente Methode der LED-Ansteuerung für mehrere LEDs. „Pixel"
LEDs sind LEDs mit einem integrierten Schaltkreis (IC). Bei einer LED Matrix oder einem LED Streifen
werden mehrere LEDs nicht klassisch in Reihe geschaltet, sondern jede LED kann über eine Bus-
Kommunikation individuelle Signale empfangen. So kann jede LED einzeln angesteuert werden. Diese LEDs
bzw. LED-Streifen benötigen zur Ansteuerung einen LED-Controller, der die Kommunikationssignale mit
> 100 kHz seriell sendet. Jeder einzelnen LED ist dann ein eigener Pixel-Controller zugeordnet.
6.8
Farben
Durch Auswahl des Halbleitermaterials kann die Farbe des emittierten Lichts von einfarbigen LEDs
eingestellt werden. Der Wellenlängenbereich des Lichts reicht vom nahen Infrarot über das sichtbare
Spektrum bis in den ultravioletten Bereich. Je kürzer die Wellenlängen werden, desto größer ist die
Bandlücke dieser Halbleiter und desto höher ist die Durchlassspannung U
Die folgende Tabelle zeigt beispielhafte Werte für Farben mit den zugehörigen Wellenlängen, mögliche
einsetzbare Halbleitermaterialien und den zugehörigen Durchlassspannungen. Diese Tabelle enthält
lediglich Beispielwerte, sodass die Kennwerte und Materialien nicht vollständig und für jede LED zutreffend
sind.
EL2564, EL2564-0010
Version: 1.3
Grundlagen der LED-Technologie
abfällt, die
LED
zum Betrieb der LED.
D
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