LED Grundsätzliches

[jakatal]

Hallo,

nachdem ich nun auch auf die LED-Technik gekommen bin, ein paar grundsätzliche Fragen:

1. Kann man alles LEDs dimmen? Oder sind hier bestimmte LEDs erforderlich? Hab gelesen, dass dies über PWM geht, was ein flickern verursachen kann. Gibt es hier auch andere Technologien?

2. RGB-LEDs: Kann ich nicht per dimmen der einzelnen Lichtfarben echte Farbübergänge erzeugen? Brauche ich ihr andere LEDs?

3. Ist für LEDs eine Kühlung ggf. notwendig?

4. Sind bestimmte Betriebsarten (etwas dimmen) schädlich für die Lebensdauer?

Danke für Tipps.

[bmx]

Eine LED ist ein Halbleiter mit Sperrschicht und allem nichtlinearen was dazugehört. Wenn die Spannung einer LED nicht ausreicht ist nix an. Wenn die Spannung dann hoch genug ist, fließt ein Strom und macht Licht.
Wenn die Spannung dann weiter erhöht wird, steigt der Strom extrem an. Das führt zu einer starken Wärmeentwicklung (Siehe 3. Frage) so das bei bestimmten Typen eben auch gekühlt werden muß.
Irgendwann stirbt die LED den Hitzetod. Das dauert lange wenn man im stabilen Arbeitsbereich bleibt und geht fix wenn man sich "aus dem Fenster" lehnt. PWM geht, Phasen An- und Abschnitt geht nicht.

Soviel zur reinen LED. Wenn Du LED Leuchtmittel kaufst, steckt da meistens schon Elektronik drin die das o.a. relativieren können.

Wenn Du mal die Forumssuche bemühst wird Du einige Artikel zum Thema LED finden.

Gruß,
Bernd

[Chris M.]

Die Forumsuche ist nie verkehrt, da dürften auch viele der Antworten drinnen stehen (wenn auch nicht so kompakt)

1. Kann man alles LEDs dimmen? Oder sind hier bestimmte LEDs erforderlich? Hab gelesen, dass dies über PWM geht, was ein flickern verursachen kann. Gibt es hier auch andere Technologien?

Eine LED an sich kann man dimmen. Das gängige Verfahren dazu ist PWM. Ggf. und höchstens für Spezialfälle wäre es noch möglich mit einer variablen Stromquelle zu arbeiten, aber alle handelsüblichen, dimmbaren LED-Treiber arbeiten mit PWM. Ein Flickern tritt normalerweise nicht auf, da die Frequenz dafür bewusst sehr hoch gewählt wird. Dennoch kann man "niedrige" Frequenzen manchmal dadurch erkennen, dass man das Auge sehr schnell über die LED streifen lässt, denn dann sieht man Punkte oder kurze Linien. Durch hohe Frequenzen lässt sich das vermeiden, was aber dann kurze Zuleitungen bedingt, da man sonst zu starke Störstrahlungen erzeugt (-> Spek des LED-Treibers konsultieren und beachten).

Wenn es um LED basierte Leuchtmittel geht, d.h. eine Leuchtmittel was wie eine Glühbirne oder Halogen aussieht, aber LEDs verbaut hat, dann ist dort eigentlich immer bereits schon die Ansteuerungselektronik mit enthalten. Ob und wie diese Leuchtmittel gedimmt werden können ist sehr spezifisch und kann nicht pauschal gesagt werden.

2. RGB-LEDs: Kann ich nicht per dimmen der einzelnen Lichtfarben echte Farbübergänge erzeugen? Brauche ich ihr andere LEDs?

Genau das ist der Trick an den RGB-LEDs. Die werden eher selten in einer der drei Grundfarben betrieben, sondern meist mit einer der möglichen Mischfarben.
(Ich hab hier sogar mal geschrieben, wie man die so kalibrieren kann, dass ein Weiß einer vorgegebenen Farbtemperatur entsteht...)

3. Ist für LEDs eine Kühlung ggf. notwendig?

Das kommt immer auf die LED an.

Grundsätzlich hängt die Lebensdauer extrem von der Temperatur ab. Und da auch eine LED nur einen Teil der Energie in Lichtwandelt, wird die LED warm. Das tückische dabei ist, dass die LED natürlich genau dort besonders warm wird, wo das Licht entsteht und genau dieser Bereich das ist, wo die Lebensdauer halten sollte...

In der Praxis ist das so, dass die einfachen LEDs, die noch die klassische Elektronik-Bauform haben und in s.g. "Massengräbern" eingesetzt werden oder z.B. auf Strips montiert sind, so dunkel sind, dass dort auch nicht so viel Wärme entsteht und daher meist auf eine Kühlung verzichtet werden kann.
Bei den High-Power LEDs kann dagegen ein Betrieb ohne Kühlung sehr schnell deren Aus bedeuten.

4. Sind bestimmte Betriebsarten (etwas dimmen) schädlich für die Lebensdauer?

Beim Aufbau ist besonders darauf zu achten, dass die LED korrekt angesteuert wird (ja nach Typ: Strom- oder Spannungsquelle. Dabei natürlich genau die notwendige Menge davon) - hier ist leider der Markt ziemlich unüberschaubar, was es alles gibt...

Schädlich ist im normalen Betrieb dann eigentlich nur noch die Temperatur.

Ein Dimmen per PWM (d.h. ständiges An/Aus) ist absolut unbedenklich.