Hallo, ich habe mal eine Verständnisfrage zur reverse Voltage bei LEDs. Sie besagt doch, welche Spannung sie bei Verpolung verträgt, bevor sie zerstört wird? Wenn sie z.B. 5V beträgt und ich 3 LEDs mit Vorwiederstand an 12V betreibe und an jeder LED und dem Widerstand 3V abfallen, dann dürfte doch bei einer Verpolung der beschriebenen Schaltung die Spannung an jeder LED im Reversefall auch nur 3V betragen? Oder habe ich da einen Denkfehler? Dirk
Dirk schrieb: > dann dürfte > doch bei einer Verpolung der beschriebenen Schaltung die Spannung an > jeder LED im Reversefall auch nur 3V betragen? Oder habe ich da einen > Denkfehler? Die Sperrströme sind kleiner als der Durchlassstrom, also werden am Widerstand nicht die 2V abfallen, und durch Unterschiede im Sperrstrom verteilt sich die Spannung nicht gleichmäßig auf die LEDs.
Denkfehler. Die Sperrspannung teilt sich nicht symetrisch auf, weil die Leckströme verschieden sind. Symetrische Sperrspannungsverteilung (langes Wort ;-) schafft man nur mit Avalanchedioden (Z-Dioden) oder ohmscher Symetrierung durch Parallelwiderstände.
Dirk schrieb: > Wenn sie z.B. 5V beträgt und ich 3 LEDs mit Vorwiederstand an 12V > betreibe und an jeder LED und dem Widerstand 3V abfallen, dann dürfte > doch bei einer Verpolung der beschriebenen Schaltung die Spannung an > jeder LED im Reversefall auch nur 3V betragen? Oder habe ich da einen > Denkfehler? Ja, die Spannung an jeder LED beträgt dann 4V, falls die genau gleiche Daten bei Rückwärtsbelastung haben. Bei Rückwärtsbelastung unterhalb der Durchbruchs ist der Sperrstrom so klein, dass an dem Vorwiderstand praktisch keine Spannung abfällt.
Danke für Eure Antworten. Also müsste ich noch eine zusätzliche "normale" Diode vor den Widerstand schalten?
Der Strom ist in beiden Fällen anders, da liegt der Denkfehler. Die Spannung wird sich auch nicht gleichmäßig auf alle LEDs aufteilen, warum auch? Da ist der zweite Fehler.
Dirk schrieb: > Also müsste ich noch eine zusätzliche "normale" Diode vor den Widerstand > schalten? Was soll das bringen? Du kannst eine normale Diode hinter den Vorwiderstand parallel zu den Leuchtdioden aber umgekehrt gepolt schalten. In dem fall liegt an den Leuchtdioden nur die Flussspannung der Diode an. Die Diode muss natürlich eine entsprechend hohe Sperrspannung haben. Das sollte aber fast jede Diode schaffen.
@ Dussel (Gast) >> Also müsste ich noch eine zusätzliche "normale" Diode vor den Widerstand >> schalten? Ja. >Was soll das bringen? Ein Verpolschutz. In der Hoffnung, dass die LEDs höhere LEckströme als die Verpolschutzdiode haben. >Du kannst eine normale Diode hinter den Vorwiderstand parallel zu den >Leuchtdioden aber umgekehrt gepolt schalten. In dem fall liegt an den >Leuchtdioden nur die Flussspannung der Diode an. Und nahezu die gesamte Eingangsspannung über dem Vorwiderstand. Das kann u.U. ins Auge gehen, je nach Wert.
Falk Brunner schrieb: > Und nahezu die gesamte Eingangsspannung über dem Vorwiderstand. Das kann > u.U. ins Auge gehen, je nach Wert. Je nach Wert kann es auch bei richtiger Polung ins Auge gehen. Ich gehe davon aus, dass er so weit mitdenkt. Zumindest ist die Schaltung sicherer als Hoffen. Er geht von 3 V Flussspannung und 3V Spannungsabfall am Widerstand aus. Bei Standardleuchtdioden sind das dann mindestens 150 Ω. 150 Ω an 12 V sind 60 mW. Das sollte jeder Widerstand aushalten. Wenn das mit der Diode in Reihe funktioniert, ist gut, aber ich persönlich würde es nicht machen.
Ich habs hier schon irgendwann mal geschrieben. Vor 25 Jahren arbeitete ich in einer Elekronikfirma, stellte u.a. 24VDC-Schaltschranknetzteile mit 2xLM338K auf dickem Kühlkörper her. Am AC-Eingang saß eine gelbe LED mit 1,2k, ohne weitere Beschaltung. Ich habe hunderte von den Netzteilen repariert, eine kaputte LED gabs nie. Die Netzteile waren 24/7 in Betrieb, jahrelang gabs alle 20ms falsch herum kräftig einen auf die Mütze. Für mich heisst die Angabe der Sperrspannung deshalb: ab da fängt sie an zu leiten, aber kaputt geht sie definitiv nicht. Ich selbst mach es trotzdem nicht (war nicht mein Design), vielleicht ist es heute mit low-current-LEDs auch anders.
@ Dussel (Gast) >Je nach Wert kann es auch bei richtiger Polung ins Auge gehen. Ich gehe >davon aus, dass er so weit mitdenkt. Zumindest ist die Schaltung >sicherer als Hoffen. >Er geht von 3 V Flussspannung und 3V Spannungsabfall am Widerstand aus. >Bei Standardleuchtdioden sind das dann mindestens 150 Ω. 150 Ω an 12 V >sind 60 mW. Das sollte jeder Widerstand aushalten. P = U^2 / R = 12V^2 / 150 Ohm = 0,96W Hust >Wenn das mit der Diode in Reihe funktioniert, ist gut, aber ich >persönlich würde es nicht machen. Ach so?
@ H.Joachim Seifert (crazyhorse) >Am AC-Eingang saß eine gelbe LED mit 1,2k, ohne weitere Beschaltung. Ich >habe hunderte von den Netzteilen repariert, eine kaputte LED gabs nie. Sie haben alle noch geleuchtet. Ob und wieviel sie geschädigt waren, werden wir nie erfahren. >Für mich heisst die Angabe der Sperrspannung deshalb: ab da fängt sie an >zu leiten, aber kaputt geht sie definitiv nicht. Nö. Bis dahin garantiert der Hersteller, dass nix kaputt geht, darüber hinaus KANN, aber MUSS NICHT was passieren.
Euren Antworten nach scheint meine Frage ja gar nicht so trivial zu sein :-) was könnte ich den machen um einen guten Verpolschutz zu ereichen?
H.Joachim Seifert schrieb: > Für mich heisst die Angabe der Sperrspannung deshalb: ab da fängt sie an > zu leiten, aber kaputt geht sie definitiv nicht. Natürlich geht die LED nicht gleich kaputt, wenn sie rückwärts leitet. Dazu braucht es nämlich Leistung. Die kann man durch die höhere Rückwärtsspannung bei konstantem Strom leichter erreichen. Wenn aber ein Vorwiderstand beteiligt USt, dann reduziert der den Strom, und ganz oft geht es dann so aus, dass die Verlustlestung der Diode nicht wesentlich hõherals im Vorwärtsbetrieb ist... Falk Brunner schrieb: >> Für mich heisst die Angabe der Sperrspannung deshalb: ab da fängt sie an >>>zu leiten, aber kaputt geht sie definitiv nicht. > Nö. Bis dahin garantiert der Hersteller, dass nix kaputt geht Der Hersteller garantiert (wie bei anderen Dioden und besonders Z-Dioden) dass die Diode im Sperrbereich nicht vorher schon anfängt zu leiten. Ob die Diode kaputt geht, hängt von der dann umgesetzten Leistung ab. Zudem halten LEDs im Rückwärtsbetrieb deutlich höhere Spannungen aus als im DB angegeben. Ich habe mal exemplarisch 10 beliebige LED vermessen. Fazit: unter 80 V hat keine geleitet (obwohl in den Datenblättern max. 20V angegeben waten)...
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Falk Brunner schrieb: > P = U^2 / R = 12V^2 / 150 Ohm = 0,96W > > Hust Das ist natürlich jetzt etwas peinlich :-/ Dabei habe ich extra nochmal nachgerechnet, um Rechenfehler zu vermeiden. Ich habe mit den 20 mA gerechnet, die (angenommen) im normalen Betrieb fließen sollen, also 0,02^2*150… Dass das sinnlos ist, weiß ich natürlich, aber eben sah es noch so richtig aus. Dann muss man halt einen Leistungswiderstand als Vorwiderstand nehmen ;-P
Dirk schrieb: > was könnte ich den machen um einen guten Verpolschutz zu ereichen? schalte doch einfach einen Brückengleichrichter davor, dann gibt es gar keine "falsche" Polung mehr! Sonst: eine Diode in Serie und über die LEDs noch einen relativ großen (z.B. 100 kOhm) Widerstand, der sicher den Leckstrom der Schutzdiode in Sperrichtung ableitet.
Dussel schrieb: > Dann muss man halt einen Leistungswiderstand als Vorwiderstand nehmen Keine schöne Lösung. War aber auch wohl nicht ganz ernst gemeint ;-) Thomas Elger schrieb: > Sonst: eine Diode in Serie und über die LEDs noch einen relativ großen > (z.B. 100 kOhm) Widerstand, der sicher den Leckstrom der Schutzdiode in > Sperrichtung ableitet. Das klingt doch ganz gut! Danke erst mal soweit für Eure Antworten.
@Lothar Miller: Genau das ist der Knackpunkt. Die Leistung machts. Geh ich da mit einer potenten Quelle oberhalb der zulässigen Sperrspannung ran krachts (wann es passiert, weiss keiner genau, nur dass unterhalb der angegebenen Werte nichts passiert steht da) Jahrelang habe ich auch die BE-Strecke von einfachen Siliziumtransistoren als Z-Diode missbraucht (um die 6V?). Nicht weil ich zu geizig war - es gab einfach keine. An Ausfälle kann ich mich nicht erinnern. Letztenendes benutzen echte Z-Dioden denselben Effekt, werden im Durchbuch betrieben. Ohne Schaden - wenn sie nicht überlastet werden.
@ H.Joachim Seifert (crazyhorse) >Genau das ist der Knackpunkt. Die Leistung machts. Geh ich da mit einer >potenten Quelle oberhalb der zulässigen Sperrspannung ran krachts Das passiert auch bei Z-Dioden. Eine Strom bzw. Leistungsbegrezung brauchen die auch. >Jahrelang habe ich auch die BE-Strecke von einfachen >Siliziumtransistoren als Z-Diode missbraucht (um die 6V?). Dort ebenso. >ich zu geizig war - es gab einfach keine. An Ausfälle kann ich mich >nicht erinnern. Du hast nie GENAU gemessen. > Letztenendes benutzen echte Z-Dioden denselben Effekt, >werden im Durchbuch betrieben. Falsch! Z-Dioden haben zusätzlich ein besonderes Dotierungsprofil/Geometrie, das Feldstärkeüberhöhungen und Hotspots vermeidet. Auch wenn die meisten LEDs, BE-Strecken und auch normale Dioden beim einfachen Test oder auch "jahrelangen Einsatz" scheinbar keine Schädigung erfahren, so sagt die Halbleitertheorie. Mach das nicht, es ist unsicher. LEDs wie BE-Stecken verschlechtern ihre Parameter, wenn auch oft unmerklich.
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