Ratgeber
LED ist die Abkürzung für „Light Emitting Diode“, im deutschen Sprachgebrauch auch Leuchtdiode genannt. Im Gegensatz zu Glüh-, Halogen- und Leuchtstofflampen sind LEDs außerordentlich preiswert, klein, sehr sparsam beim Stromverbrauch und besitzen eine Lebensdauer von mehreren Tausend Stunden. Aufgrund ihrer in der Regel geringen Betriebsspannung sind sie hervorragend geeignet für Bastlerzwecke.
Fertige LED-Bausätze enthalten alles, was zum Aufbau der Schaltung benötigt wird. Angefangen bei der fertig gedruckten Platine über Kondensatoren und Transistoren bis hin zu Widerständen und passgenauen Leuchtdioden. Damit entfällt nicht nur die aufwendige Suche nach einem Schaltplan für den gewählten Zweck, sondern auch der Kauf der einzelnen vorgegebenen Bauteile.
Das Wichtigste ist die enthaltene Platine. LED-Bausätze sind eine einfache und kostengünstige Möglichkeit, Schaltungen aufzubauen. Die Umsetzung einer Schaltung in einem fehleranfälligen „fliegenden Aufbau“ kann mit Bausätzen ebenso vermieden werden wie das „Entflechten“, bei dem zunächst die optimale Positionierung von Bauelementen und Leitungen auf einer Leiterplatte gefunden werden muss. Die Platine ist bereits einsatzfertig. Die Bauteile werden einfach in die entsprechenden Löcher eingesteckt und anschließend verlötet.
Das Spektrum moderner Leuchtdioden reicht von Infrarot bis zu Ultraviolett. Dazwischen finden sich die seit Jahrzehnten bekannten LEDs in Rot, Orange, Gelb und Grün sowie seit einigen Jahren LEDs in Blau, Violett und Weiß. LED-Bausätze für den Privatgebrauch reichen von Ausführungen als „Glücksrad“ bis zu Kerzen und Teelichtern.
Im professionellen Bereich haben sich für LED-Bausätze vor allem zwei Einsatzbereiche etabliert:
Als Signalgeber: Rot und Grün sind Signalfarben und haben den Siegeszug der farbigen LEDs erst ermöglicht. Kaum ein Gerät aus der Unterhaltungselektronik kommt ohne solche Leuchtdioden als Statusmelder aus. Beliebt bei professionellen LED-Bausätzen sind Signalgeber in Form von Blinklichtern oder Ampeln. Zusammen mit anderen elektronischen Komponenten und Sensoren beispielsweise für Temperatur, Druck oder Bewegung lassen sich damit eindeutige Signale optisch übermitteln. Bausätze mit weißen Power-LEDs finden sich häufig in Alarmanlagen: Das grelle Blitzlicht soll helfen, ungebetene Besucher abzuschrecken.
Zur Information: Farbige Leuchtdioden lassen sich kostengünstig zu Lauflichtern kombinieren, die animierte Texte oder Symbole manuell oder durch Trigger wie Bewegungsmelder oder Software anzeigen. Auch als Elemente in Digitaluhren sind LEDs häufig zu finden. Heutzutage besonders begehrt sind Bausätze für Taschenlampen oder „unsichtbare“ Überwachungsscheinwerfer. Während erstere durch Power-LEDs sehr helles weißes Licht abgeben, nutzen die Scheinwerfer Leuchtdioden aus dem infraroten Bereich. Bilder lassen sich allerdings nur mit Nachtsichtgeräten für Infrarot beziehungsweise Überwachungskameras darstellen.
Die Aufgabe: Wird ein Alarm ausgelöst, sollen weithin sichtbare Blinksignale aktiviert werden.
Die Umsetzung: Ein Bausatz mit weißen Power-LEDs und zwei Kanälen
Aufgebaut ist eine solche Alarm-Erweiterung in wenigen Minuten, da sämtliche Bauelemente mitgeliefert werden. Das Besondere an dem hier verwendeten Bausatz: Die beiden Blinkmodule mit jeweils vier Power-LEDs lassen sich von der Ansteuerplatine trennen. Damit ist es möglich, die Ansteuerung unmittelbar am Alarmgeber zu installieren, während die Blinkmodule unabhängig voneinander an Orten installiert werden, die gut im Sichtfeld liegen. Zur Verbindung genügt eine einfache Litze. Steuern lassen sich sowohl die Blinkgeschwindigkeit als auch sieben Blitzeffekte, wobei der zuletzt eingestellte Effekt gespeichert bleibt.
Haben Leuchtdioden einen Plus- und einen Minus-Pol?
Leuchtdioden besitzen wie alle Dioden eine Polarität (+ und -) und lassen Strom nur in eine Richtung durch. Dioden fungieren in elektronischen Schaltungen deshalb recht häufig auch als Gleichrichter. Beim Einbau ist also unbedingt auf die richtige Polung zu achten! Auf der Platine ist diese aufgedruckt, an der Leuchtdiode ist der Minus-Pol (Kathode) am kürzeren Anschlussdraht zu erkennen.
Worauf ist beim Einlöten zu achten?
Alle Dioden sollten mit etwas Abstand zur Platine eingelötet werden. Aus einem ganz einfachen Grund: Es muss noch Platz für das Fassen der beiden Anschlussdrähte mit einer schmalen Flachzange bleiben, denn alle Halbleiter – dazu gehören auch Transistoren! – sind relativ hitzeempfindlich. Über die Flachzange wird die Hitze des Lötkolbens sicher abgeleitet. Das bedeutet, dass der Lötvorgang nur einige Sekunden dauern sollte.
Leuchtdioden reagieren äußerst sensibel auf zu hohe Spannungen und Ströme und die damit verbundene Hitzeentwicklung. Vor allem zu hohe Ströme verkürzen drastisch die Lebensdauer von LEDs. Bevorzugte Energiequellen sind deshalb Batterien oder Akkus. Soll der fertiggestellte Bausatz am Stromnetz betrieben werden, sollte zwischen Netzgerät und Bausatz eine sogenannte Konstantstromquelle geschaltet werden. Die gibt es ebenfalls zum günstigen Preis als Bausatz. Ein solcher Bausatz enthält neben der fertigen Platine einen Transistor, zwei Dioden sowie zwei Widerstände. Über die Auswahl der Widerstände lässt sich eine Betriebsspannung von 3 bis 25 Volt Gleichstrom einstellen.
Unser Praxistipp: Nützliche Hilfe
Neben einem Lötkolben oder einer Lötstation speziell fürs Arbeiten an elektronischen Komponenten ist eine „Dritte Hand“ sehr nützlich. Gemeint ist damit in diesem Zusammenhang keine menschliche Hand, sondern ein kleiner Helfer aus Metall mit zwei verstellbaren „Fingern“, an deren Enden Krokodilklemmen sitzen. Diese Klemmen halten die Platine während des Lötvorgans sicher fest. In der Regel ist auch eine Lupe vorhanden, durch die der Lötvorgang genau beobachtet werden kann.
Was sind LEDs?
LEDs begegnen uns mittlerweile überall: Egal ob Ampeln, Fernseher oder die Beleuchtung in privaten und geschäftlichen Räumen. Durch ihre lange Lebensdauer, ihre geringe Größe sowie die variantenreichen Formen und Farbspektren haben sich LEDs in kurzer Zeit gegenüber Glühbirnen, Halogen- und Energiesparlampen durchgesetzt. Hinter jeder LED steckt ein ganzes Stück Technik, die wir Ihnen in unserem Ratgeber kurz erklären. Jetzt mehr erfahren