Bauteile: Leuchtdiode (LED)

In dem Tutorial Bauteile: 5mm RGB LED WS2812B / PL9823-F5 habe ich bereits eine RGB LED beschrieben und erläutert wie man diese am Arduino steuert.

In diesem Tutorial möchte ich die Leuchtdiode (kurz LED – lichtemittierende Diode) erläutern und verschiedene Schaltungen mit diesen Aufbauen. Die LED gehört zu den Halbleiter Bauelementen, die elektrischen Eigenschaften entsprechen dabei einer Diode.

Das Schaltzeichen für eine LED sieht daher ähnlich der einer Diode aus.

Schaltzeichen - LED
Schaltzeichen – LED

Der „+“ Kontakt einer LED wird als Anode und der „-“ Kontakt als Kathode bezeichnet. 

Bezug & Preis

Man kann LEDs in diversen Bauformen und Größen erwerben.
Ein „kleiner“ Vergleich von elektronik Shops kann sich hier jedoch auszahlen.

Ich habe einmal den jeweils günstigsten Preis für 5mm LEDs in der Farbe rot, bei den Shops herausgesucht wo ich selber bestelle und somit diese empfehlen kann.

Shop Anzahl Gesamtpreis Einzelpreis Versandkosten
conrad.de 10 Stck. 5,30 € 0,53 € 5,95 €
elv.de 10 Stck. 1 € 0,10 € 3,99 €
reichelt-elektronik.de 10 Stck. 1 € 0,10 € 5,95 €
aliexpress.com 100 Stck. 0,8 € 0,008 € 0,38 €
banggood.com 100 Stck. 2,08 € 0,028 €
gearbest.com 130 Stck. 7,71 € 0,053 € 0,07 €

Aufbau

In der LED ist ein Kristall verbaut welcher durch eine elektrische Spannung angeregt wird. Dabei bestimmt das Material des Kristalls in welcher Farbe die LED leuchtet (bzw. in welchem Lichtspektrum diese leuchtet).

Aufbau einer LED
Aufbau einer LED

verbaute Kristalle und deren Lichtspektrum

Farbe Wellenlänge Material
Infrarot 760 nm und mehr Galliumarsenid (GaAs)
Aluminiumgalliumarsenid (AlGaAs) 
Rot 610 nm bis 760 nm Aluminiumgalliumarsenid (AlGaAs)
Galliumarsenidphosphid (GaAsP)
Aluminiumgalliumindiumphosphid (AlGaInP)
Galliumphosphid (GaP)
Orange 590 nm bis 610 nm Galliumarsenidphosphid (GaAsP)
Aluminiumgalliumindiumphosphid (AlGaInP)
Galliumphosphid (GaP)
Gelb 570 nm bis 590 nm Galliumarsenidphosphid (GaAsP)
Aluminiumgalliumindiumphosphid (AlGaInP)
Galliumphosphid (GaP)
Grün 500 nm bis 570 nm Indiumgalliumnitrid (InGaN) / Galliumnitrid (GaN)
Galliumphosphid (GaP)
Aluminiumgalliumindiumphosphid (AlGaInP)
Aluminiumgalliumphosphid (AlGaP)
Zinkoxid (ZnO)
Blau 450 nm bis  500 nm Zinkselenid (ZnSe)
Indiumgalliumnitrid (InGaN)
Siliziumkarbid (SiC)
Silizium (Si)
Zinkoxid (ZnO)
Violett 400 nm bis 450 nm Indiumgalliumnitrid (InGaN)
Ultraviolett 230 nm bis 400 nm Aluminiumnitrid (AlN)
Aluminiumgalliumnitrid (AlGaN)
Aluminiumgalliumindiumnitrid (AlGaInN)
Diamant (C)
Hexagonales Bornitrid (BN)

Die Daten für die oben gezeigt Tabelle habe ich entnommen von der Seite:

Seite „Leuchtdiode“. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand: 24. Juli 2019, 18:03 UTC. URL: https://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Leuchtdiode&oldid=190727369 (Abgerufen: 9. August 2019, 09:24 UTC)

Spannung & Stromverbrauch

Je nach Modell verbraucht eine LED unterschiedlich Strom bzw. nimmt eine andere Spannung.

LED Farbe Stromaufnahme Spannung
Blau 30mA 3,3 V
Rot 20mA 2,3V
Gelb 20mA 2,1V
Grün 20mA 2,1V
Pink 20mA 3,6V
Violett 20mA 3,6V

Die Daten zu den LEDs habe aus https://www.reichelt.de/reicheltpedia/index.php/LED.

 

 

 

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