Der Elektronik-Bastler wird mit Erstaunen feststellen, dass die LED in einer LED-Taschenlampe keinen Vorwiderstand hat. Das ist insbesondere bei diesen Schlüsselanhänger-LED-Taschenlampen so. Doch auch hier ist ein strombegrenzender Widerstand eingebaut, auch wenn man ihn nicht sieht.

Der Widerstand ist die Spannungsquelle in Form einer Knopfzelle.

Batterien haben einen relativ hohen Innenwiderstand, der strombegrenzend wirkt. Auch für die LED.

Da LEDs auch ohne Vorwiderstand funktionieren, ist es schwierig, Argumente für den dringend notwendigen Vorwiderstand zu finden. In der Regel fußt der Versuch eines dauerhaften Betriebs einer LED “ohne Vorwiderstand” auf der Unkenntnis über die innere Funktionsweise einer LED oder von Halbleitern allgemein.

LEDs sind stromgesteuert. Je mehr Strom durch sie hindurch fließt, desto heller leuchten Sie. Betreibt man eine LED mit drei verschiedenen Vorwiderständen und erzeugt 10, 15 und 20 mA sieht man deutlich den Unterschied.

Bei der Erzeugung von Licht, egal ob Glühlampe oder LED, entsteht immer auch Wärme. Wärme drückt sich bei einen Halbleiter, wie zum Beispiel bei einer LED, in einer besseren Leitfähigkeit aus. Das bedeutet, der Strom durch eine warme LED ist größer als durch eine kalte LED.

Welche Konsequenz resultiert daraus? Die leuchtende LED erzeugt Wärme. Die Wärme führt zu einer besseren Leitfähigkeit. Durch die LED fließt dann mehr Strom. Die LED leuchtet heller und erzeugt mehr Wärme. Mehr Wärme, bessere Leitfähigkeit und noch mehr Strom. Irgendwann ist der Strom jedoch so groß, dass die LED zerstört wird.
Um dem vorzubeugen, wird der Strom durch die LED durch eine Konstantstromquelle geregelt oder einen Vorwiderstand begrenzt.

Wer eine Tunneldiode kaufen will, der steht erst mal vor einem fast unüberwindbaren Problem. Die Beschaffung von Tunneldioden scheint auf den ersten Blick nicht ganz einfach. Doch so schwer ist es dann doch nicht. Denn Tunneldioden sind Germaniumdioden. Und die hat ein typischer Bauteile-Versender bestimmt im Sortiment.

Man muss dann nur darauf achten, dass die Germaniumdiode den Tunnel-Effekt hat. Im Zweifelsfall hilft ein Blick ins Datenblatt der Diode.

Was ist Energy Harvesting?

Unter dem Begriff “Energy Harvesting” versammeln sich Verfahren, die kleine Mengen elektrischer Energie aus Bewegungen, Wärme oder Licht erzeugen und speichern.

Das Prinzip von Energy Harvesting wurde bereits bei Windmühlen und Segelschiffen erfolgreich eingesetzt. Hier wurde die Energie direkt aus der Umgebung genutzt. Heute geht es eher um den Einsatz drahtloser Sensoren und die Nutzung sparsamer Funkverfahren.

Energy Harvesting beschränkt sich aber nicht auf Solarenergie. Elektromagnetische Wellen durch Kunstlicht und Elektrosmog können ebenso angezapft werden. Auch die Wärme von Maschinen, Heizungen und dem menschlichen Körper, sowie mechanische Energie aus Reibung und Vibration, Druck sind denkbare Energiequellen.

Micro-Energy-Harvesting

Micro-Energy-Harvesting (MEH) ist die Bezeichnung für eine Technik, mit der kleine elektronische Geräte die benötigte Energie selbst gewinnen können. Das hört sich stark nach Utopie und ferne Zukunft an. Doch Solarzellen dienten bereits in den 70er Jahren des letzten Jahrhunderts als Energiequelle für einfache Taschenrechner. Bis heute hat sich daran nichts geändert.

Ein Blockkondensator blockt eine kurzfristige sinkende Betriebsspannung an einem integrierten Schaltkreis, die zum Beispiel bei einer kurzfristigen hohen Stromentnahme durch den Schaltkreis entstehen kann.

Ein Blockkondensator kann auch eine kurzfristig erhöhte Betriebsspannung blocken. Man spricht dann auch von einem Entstörkondensator.

Der Blockkondensator ist auch unter dem Begriff Stützkondensator bekannt.

Bei digitalen Schaltkreisen werden üblicherweise Folienkondensatoren mit 100 nF als Blockkondensatoren verwendet. Es gibt auch IC-Sockel, die bereits einen Blockkondensator eingebaut haben.