Einleitung

Die Konstantstromquelle dient zum Betrieb von Standard - LEDs oder Low-Current-LEDs an einer Betriebsspannung von ca. 3 V bis 25 V (Gleichspannung) ohne zusätzlichen Vorwiderstand. Eine angeschlossene LED kann somit an einer veränderbaren Spannung bei weitgehend gleichbleibender Helligkeit betrieben werden, ohne die LED zu zerstören (z. B. bei plötzlichem Betriebsspannungsanstieg o. Ä.). Ebenso ist eine einfache Reihenschaltung von mehreren LEDs möglich.

Konstante Lichtquelle

Eine solche kleine Schaltung gehört eigentlich auf jeden Elektroniker-Arbeitstisch, denn sie eignet sich auch hervorragend für Experimente mit LEDs, etwa zum Austesten auf gleichmäßige Leuchtstärken für den Einsatz in einer LED-Kette oder zum subjektiven Ermitteln der besten Leuchtdiode für Beleuchtungszwecke. Damit muss man nicht mehr für jede zu testende LED einen individuellen Vorwiderstand berechnen und verlöten und ist auch nicht auf ein spezielles, einstellbares Konstantstrom-Netzteil angewiesen. Außerdem kann man so sehr einfach mehrere LEDs parallel testen.

Schaltung

Die Betriebsspannung ist mindestens so hoch einzustellen, dass sie der Summe des Spannungsabfalls über der LED, dem Transistor und R 2 entspricht.

Berechnung der Betriebsspannung

Die Betriebsspannung setzt sich aus der Flussspannung der verwendeten LED, aus der Sättigungsspannung des Transistors und aus dem Spannungsabfall an R 2 zusammen. Die Sättigungsspannung des verwendeten Transistors beläuft sich auf etwa 0,3 V und der Spannungsabfall an R 2 beträgt 0,6 V.

Im folgenden Beispiel sollen 4 rote LEDs an der LED-Konstantstromquelle (105) betrieben werden. Die Flussspannung einer roten Standard-LED ist angegeben und beträgt 1,7 V. So ergibt sich die minimale Betriebsspannung aus:

U = 4*1,7V + 0,3V + 0,6V = 7,7V

 

Dies besagt, dass eine minimale Betriebsspannung von 7,7 V anzulegen ist, um die LEDs zum Leuchten zu bringen. Ist die eingestellte Betriebsspannung größer, so fällt die „überschüssige“ Spannung an der Kollektor-Emitter-Strecke ab. Bei der Reihenschaltung von mehreren LEDs ist darauf zu achten, dass die Betriebsspannung dementsprechend erhöht wird.

Testaufbau

Hier haben wir einen Testaufbau mit Voltmeter in die Schaltung eingebracht. Unser Testaufbau arbeitet mit 2 x XENON LED ultrahell weiss + 2 x rote LED. Daraus ergibt sich folgende Berechnung der Betriebsspannung!

U = 2*1,7V + 2*3,1V + 0,3V + 0,6V = 10,5V

 

Die Mindestspannung für die im Bausatz enthaltenen LED´s ist somit 10,5 Volt. Die übrige Spannung von ca. 4,5 Volt wird im Transistor (verheizt)! Die Wärmeentwicklung ist jedoch in dieser Zusammensetztung zu vernachlässigen!

Einsatzgebiete

Diese Schaltung können Sie z.B. zum Test der LED´s in Reihe verwenden, oder im Modellbau bei Zug, Auto, oder Hausbeleuchtung einsetzen. Auch geeignet für HO, da diese Schaltung sehr klein und leicht ist.