Warum brauchen LEDs einen Vorwiderstand?

Es ist ein leidiges Thema. Anfänger stellen gerne die Frage, warum Leuchtdioden unbedingt einen Vorwiderstand brauchen. Sie gehen davon aus, dass wenn eine Leuchtdiode eine Spannung von zum Beispiel 2v haben darf, dass es dann ausreicht diese 2V anzulegen und dann ist alles gut.

Soweit ist das auch richtig. Doch das funktioniert nur dann, wenn man davon ausgehen kann, dass diese 2V korrekt sind. Aber, was ist, wenn die Leuchtdiode unter Exemplarstreuung leidet etwas weniger oder etwas mehr Spannung verträgt? Oder die angelegte Spannung beträgt halt nicht exakt 2V, sondern mehr. Dann ändert sich schnell auch der Stromfluss (exponentiell) durch die LED. Und das ist für die Leuchtdiode tödlich.

Deshalb gilt, LED ohne Vorwiderstand nur in der Theorie und unter festen angenommenen Werten. In der Praxis ist eine LED ohne Vorwiderstand einem hohen Risiko ausgesetzt. Das kann gut gehen. Muss es aber nicht. Deshalb, Leuchtdioden nur mit Vorwiderstand betreiben. Oder der Strom muss mit irgendeiner schaltungstechnischen Maßnahmen begrenzt werden.

In bestimmten Ausnahmefällen geht eine LED auch ohne Vorwiderstand. Entweder der Strom kommt von einer Konstantstromquelle oder der Innenwiderstand einer Knopfzelle kommt zum Tragen (wie zum Beispiel in LED-Taschenlampen).

6 Kommentare zu Warum brauchen LEDs einen Vorwiderstand?

  1. Der Idealfall ist eine Konstantstromquelle, da eine LED ein stromabhängiger Halbleiter ist. Ich würde das Beispiel anhand eines Spannungs-Strom-Diagramm einer LED mal erklären. Viele Anfänger verstehen dann erst recht, warum da ansteuern per Spannung nicht so das Wahre ist.

    Greetings
    Chris

  2. Ich habe mir aus dem Internet und von der Webseite http://www.free-track.net/english/, das Programm FREETRACK heruntergeladen und möchte mir ein solches EINGABEGERÄT bauen.
    Die hierfür benötigte WEBCAMERA sowie die benötigten Bauteile wie bespielsweise LED’s die ich hierfür gekauft habe, führe ich im Anschluss auf:

    5 IR-EMITTER SFH487P (T 1)
    2 im normalen Fachhandel erwerbliche MIGNONZELLEN.
    Lötkolben,Lötzinn waren bereits vorhanden.

    Nun möchte ich mir ein sollches Steuergerät bauen.
    Wer kann mir Tips geben was ich alles zu beachten habe, denn ich habe einiges gelesen und feststellen müssen, das jede LED über ANODE und KADODE verfügt und das man stets auf deren POLUNG zu achten hat. Vielleicht brauche ich auch eine Platine um das ganze realisieren zu können.
    Eventuell könnte ich aber auch ein Fahrradlich indem sich eine Platine befindet und das eben mit 2 MIGNONZELLEN betrieben wurde, jedoch 5 normale LED’s hatte, hierfür benutzen.
    Ansonsten hätte ich noch einen in die Jahre gekommenen INFRAROTKOPFHÖRER, der eventuell dienlich sein könnte.

    Wer kann mir da weiterhelfen um eine solche Konstruktion realisieren zu können, und in der 3 der genannten INFRAROT LED’s verbaut werden können, wie es diese Webseite http://www.free-track.net/english/, beschreibt.

    Details wären hilfreich:

    Muß ich einen WIEDERSTAND einbauen, und falls ja ?
    Wie stark bzw. welche werte sollte dieser haben ?
    Werden mehrere Wiederstände benötigt ?

    Mit besten Dank in Voraus !

  3. Hallo,

    der physikalische Strom flißet ja von MINUS nach PLUS (nur die technische Stromrichtung ist andersrum). Warum funktionieren Vorwiderstände auch dann, wenn man sie an den Pluspol (Anode) der LED setzt wo doch die Elektronen aus einer Batterie eindeutig vom MINUSPOL zum PLUSPOL fließen und somit erst die LED mit voller Ladung treffen und dann erst in den Widerstand gelangen. Das konnte mir bis heute niemand erklären es wird einfach nur gesagt, es sei egal wo der Widerstand hin kommt. Mich würden also die physikalischen Hintergründe interesssieren das fehlt mir zum Verständnis. Vielen Dank! Gruss Max

  4. Hallo Max,

    ich hoffe diese Antwort kommt nicht zu spät.
    Der Strom durchläuft den kompletten Schaltkreis und nicht zuerst das eine Bauteil (bei deinem Beispiel die LED)und danach erst den Widerstand. Deshalb spielt es keine Rolle ob du den Widerstand an die Anode oder die Kathode der LED anbringst, denn der Strom muss sowohl die Kathode als auch die Anode durchlaufen. Eine Spannung fällt somit sowohl an der LED als auch an dem Widerstand ab (Maschenregel) und darüber ergibt sich dann auch der Strom.

    Mfg

    der I

  5. Ich stelle es mir so vor. Da alle freien Elektronen eines Leiters im gleichen Moment, wenn Spannung angelegt wird, „losmarschieren“, und kommen die Elektronen an der Widerstandstelle (quasi Engstelle) nicht gut voran, wirkt sich das sofort auf alle anderen Elektronen aus. Da die Elektronen dahinter sie nicht überholen können, müssen diese von Anfang an genau so schwach fließen und sich dem Fluss der Elektronen, die durch den Widerstand müssen, anpassen. Das alles geschieht gleichzeitig. Deshalb ist es egal, ob der Widerstand vor oder hinter der LED liegt.

    Es ist wie bei einem Wasserrohrsystem: die engste Stelle entscheidet über den Gesamtfluss des Wassers. Nur muss man eben davon ausgehen, dass das Rohrsystem eben schon komplett mit Wasser gefüllt ist, wenn man den Hahn aufdreht.

    Stromerchen

  6. Wie schon richtig gesagt wurde, fließt der Strom im gesamten Stromkreis gleich „schnell“. Die Stromstärke (gemessen in Ampere) ist überall gleich. An „Engstellen“ (Widerstände) liegt jedoch eine höhere Spannung an.

    Die Gleichung lautet: Spannung = Stromstärke x Widerstand. Dies gitl überall im Stromkreis, egal ob man ihn insgesamt oder nur auf einzelne Bauteile begrenzt.

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