Leuchtdiode

[samadtaheri22]

Hallo Leute,
Wie löst man das folgende Problem:
Ich habe eine Diode, die mit dem maximal erlaubten Strom von 30 mA bei einer Raumtemperatur von 25° C mit einer Konstantstromquelle versorgt wird .
Die abfallende Spannung an der Diode beträgt 3,6 V.
Strom durch die Diode erwärmt die Diode, so dass der Arbeitspunkt nicht stabil ist.
Wird die Wärme deren Ursache des elektrischen Strom ist irgendwie abgeführt, so bleibt der Arbeitspunkt stabil.
Wird die Wärme nicht abgeführt, so nimmt der elektrischen Widerstand der Diode ab, da die Diode ein NTC-Widerstand ist.
Nun meine Frage:
-Wie ist die Abnahme des elektrischen Widertand der Diode pro 1° C Zunahme der Temperatur? ist die Abnahme linear oder nicht linear?
Die Abnahme des elektrischen Widerstand der Diode führt dazu, dass die Leistung an der Diode abnimmt. Da Die Quelle den gleichen Strom liefert und der Widerstand der Diode Kleiner und kleiner wird, nimmt die abfallende Spannung an der Diode ab.
Nun meine zweite Frage:
-Die Diode würde dann nach kurzer Zeit nicht mehr leuchten? oder ich irre mich?
Nun Wird die Diode bei dem gleichen Betriebspunkt mit einer Konstant-spannungsquelle Statt der Konstantstromquelle versorgt.
Da die Spannung, die an der Diode anliegt sich nicht ändern kann wirkt sich die Änderung des Widerstands durch Erwärmung auf den Strom, so dass der Strom durch die Diode größer und größer wird.
Nun meine vorletzte Frage:
-Die Diode wird überlastet und funktioniert nach kurzer Zeit nicht mehr? oder?
Und die letzte Frage:
-Wie Kann man den Arbeitspunkt ohne abführen der Wärme Stabilisieren?

Danke im Voraus!

 

[patois]

Du musst die entsprechenden Variablen betrachten.
Diese Variablen findet man in dem für die LED zuständigen Datenblatt.

 

[patois]

Nun meine Frage:
-Wie ist die Abnahme des elektrischen Widertand der Diode pro 1° C Zunahme der Temperatur? ist die Abnahme linear oder nicht linear?

Die Antwort auf diese Frage findest du aus den Kennlinien des zuständigen Datenblatts !

 

[eFuchsi]

Inwieweit man bei einer LED von elektrischem Widerstand sprechen kann, weiß ich nicht.
Soweit ich weiß, sinkt jedoch die Flussspannung mit steigender Temperatur.

 

[patois]

Der TE kann alle relevanten Daten einem geeigneten Datenblatt entnehmen . . .

 

[samadtaheri22]

Die Antwort auf diese Frage findest du aus den Kennlinien des zuständigen Datenblatts

ich will keine genaue Werte sondern will ich nur die Art der Abhängigkeit des elektrischen Widerstand von der Temperatur bei Leuchtdioden wissen.
Eine einzige Kennlinie wird bei einem gegebenen Temperatur aufgenommen und sagt der nicht über das Temperatureffekt.
Man kann nur dann anhand der Kennlinien über die Abhängigkeit der elektrischen Widertand und Temperatur was aussagen wenn man mehrere Kennlinien für die Leuchtdiode bei Unterschiedlichen Temperaturen aufnimmt oder zur Verfügung hat.

 

[EBC41]

Da Die Quelle den gleichen Strom liefert und der Widerstand der Diode Kleiner und kleiner wird, nimmt die abfallende Spannung an der Diode ab.
Nun meine zweite Frage:
-Die Diode würde dann nach kurzer Zeit nicht mehr leuchten? oder ich irre mich?

Nein, so weit kommt es nicht. Die Spannung wird etwas kleiner, also sinkt auch die "verbratene" Leistung bis ein Gleichgewicht entsteht. Da der Temperaturunterschied zur Umgebung auch größer wird, wird bei höherer Leistung auch mehr Wärme an die Umgebung abgegeben, was einen Ausgleich schafft.

Nun Wird die Diode bei dem gleichen Betriebspunkt mit einer Konstant-spannungsquelle Statt der Konstantstromquelle versorgt

Das sollte man nicht machen, denn bei nicht ausreichender Kühlung, könnte sich das Hochschaukeln mit dem Strom, bis die Diode stirbt.

Wie Kann man den Arbeitspunkt ohne abführen der Wärme Stabilisieren?

Das Prinzip Konstantstromquelle ist hier die praktikable Lösung.

 

[Blitzschläger]

-Wie ist die Abnahme des elektrischen Widertand der Diode pro 1° C Zunahme der Temperatur? ist die Abnahme linear oder nicht linear?

Die Vorwärtsspannung (in Deinem Beispiel 3,6 V) sinkt pro Kelvin üblicherweise um 1,7 mV. Das ist weitgehend linear und spielt eine untergeordnete Rolle. Du betreibst die LED ja entweder an einer Konstantstromquelle oder an einer Konstantspannungsquelle über einen Vorwiderstand. Der Vorwiderstand bügelt die Arbeitspunktverschiebung aus, sodaß die Stromaufnahme der LED praktisch konstant bleibt. Verstehst Du das?

Du kannst die LED keinesfalls direkt an einer konstanten Spannung betreiben, denn einerseits ist die tatsächliche Vorwärtsspannung exemplarabhängig, zweitens verursacht schon eine geringe Erhöhung der Spannung eine exponentielle Stromzunahme. Ich setze voraus, daß die Kennlinie einer LED bekannt ist. Mit einem ohm'schen Widerstand hat das nicht viel zu tun.

 

[Octavian1977]

Ich versteh die Frage nicht.
die Diode bekommt eine Konstantstromquelle mit 30mA und fertig.
Auch mit Kühlung (die ohnehin erforderlich ist) ändert sich die Temperatur innerhalb der Diode erheblich und führt zu anderen Widerständen.
Aus dem Grund werden Dioden immer nur mit Stromquellen und nie mit Spannungsquellen betrieben.