Leuchtdioden, kurz LEDs, sind Halbleiter-Bauelemente, die beim Leiten von Strom Licht aussenden – und das in verschiedenen Farben.
Im Gegensatz zu Glühlampen funktionieren LEDs nicht durch Hitze, sondern durch einen physikalischen Effekt namens Elektrolumineszenz. Dabei geben bestimmte Halbleiter-Materialien Licht ab, wenn Strom in die richtige Richtung fließt.
Eine LED lässt Strom nur in eine Richtung durch. Das lange Bein ist die Anode (Pluspol), das kurze Bein die Kathode (Minuspol).
Bei SMD-LEDs (oberflächenmontierte Bauteile) gibt es statt Beinchen oft eine Markierung oder abgeschrägte Ecken zur Unterscheidung.
¶ Schaltzeichen
Im Schaltplan sieht eine LED ähnlich wie eine normale Diode aus – mit zwei kleinen Pfeilen, die das ausgesendete Licht symbolisieren.
Die Richtung des Symbols zeigt gleichzeitig die Stromflussrichtung an: von Anode zu Kathode.
¶ Spannungsbereich nach Farben
Die Spannung, die eine LED benötigt, hängt stark von ihrer Farbe ab – genauer gesagt vom verwendeten Halbleitermaterial.
Hier ist eine Übersicht gängiger Werte:
| LED-Farbe | Typische Vorwärtsspannung (Vf) | Typischer Strom (I) | Ungefährer Leistungsverbrauch (P = Vf * I) |
|---|---|---|---|
| Rot | 1,8 - 2,2 V | 20 mA (0,02 A) | 0,036 - 0,044 W |
| Orange | 2,0 - 2,4 V | 20 mA (0,02 A) | 0,040 - 0,048 W |
| Gelb | 2,1 - 2,5 V | 20 mA (0,02 A) | 0,042 - 0,050 W |
| Grün | 2,2 - 3,5 V | 20 mA (0,02 A) | 0,044 - 0,070 W |
| Blau | 2,8 - 4,0 V | 20 mA (0,02 A) | 0,056 - 0,080 W |
| Weiß | 2,8 - 4,0 V | 20 mA (0,02 A) | 0,056 - 0,080 W |
| Violett/UV | 3,0 - 4,0 V+ | 20 mA (0,02 A) | 0,060 - 0,080 W+ |
💡 Je höher die Energie des Lichts (also je kürzer die Wellenlänge), desto höher ist auch die Vorwärtsspannung.
¶ Verwendung
LEDs sind in der Elektronik allgegenwärtig – ob als Anzeige, Beleuchtung oder Statussignal.
Allerdings sind sie empfindlich: Zu viel Spannung oder Strom kann sie dauerhaft zerstören.
Deshalb immer mit Vorwiderstand betreiben – oder in komplexeren Anwendungen mit Stromregelung über Treiberchips oder Transistoren.
Die Helligkeit einer LED lässt sich auf zwei Arten beeinflussen:
Über den Widerstand (je kleiner der Widerstand, desto mehr Strom = heller)
Per PWM (Pulsweitenmodulation): schnelle Ein/Aus-Signale, die für das Auge wie dimmen wirken
Mehr zum passenden Vorwiderstand findest du hier.
¶ Beispielschaltung
In dieser einfachen Schaltung siehst du eine LED mit Vorwiderstand.
So angeschlossen leuchtet die LED zuverlässig – ohne durchzubrennen.