Wat
is een led?
LED = Light emitting diode. Het is dus een diode die licht
uitzendt.
Een van de eigenschappen van een diode is dat ze in de ene
zin de elektrische stroom geleidt, en in de andere zin spert (tegenhoudt).
Wanneer je dus een led verkeerd aansluit zal ze de stroom
tegenhouden en bijgevolg niet branden. Hiervan gaat ze echter niet kapot zoals
sommigen denken. (de sperspanning is natuurlijk wel beperkt wanneer je er
enkele tientallen volts zou opzetten in sper zal ze doorslaan).
Wanneer we de diode in geleiding aansluiten zal de diode
in de plastic behuizing oplichten. Hoe meer stroom erdoor gaat hoe feller ze
oplicht.
Waarom een weerstand gebruiken?
Alle normale leds branden standaard bij een stroom van
20mA (mili Ampère). Afhankelijk van het type led zullen ze bij een bepaalde
doorlaatspanning deze stroom hebben. Bij gewone leds is dit BV 1,2V (Volt) bij
high intensity leds 3V - 3,5V afhankelijk van type, kleur etc.
Natuurlijk kunnen we de leds ook op een hogere spanning
doen branden. Je zult merken dat ze dan nog meer licht geven.
Zoals bij de meeste dingen in de elektronica kunnen we dan
meer vermogen hebben, in dit geval in licht, bij de processor van je computer
betere prestaties... Je kunt het zelfs vergelijken met een getunede motor in je
auto die op hogere toeren draait om meer vermogen te leveren...
De keerzijde van de medaille is dat alles echter warmer
wordt en wanneer we niet voldoende koelen de levensduur achteruit gaat. Een led
valt echter slecht te koelen door de plastic behuizing in tegenstelling tot bv.
je computer die je met goede koeling heel wat prestatiewinst kunt geven
(=overclocking). Ook bij een auto zal je voor betere koeling moeten zorgen
wanneer je deze hogere toeren laat draaien...
Besluit is dus deze gewone leds kun je niet koelen, je
kunt er dus ook niet meer stroom doorsturen dan gewenst. Ook al verkopen
sommige fabrikanten deze leds met in de specificaties een stroom van 30mA om zo
een grotere helderheid te krijgen in vergelijking met de concurrentie.
Omdat 12V natuurlijk ruim te veel is voor zo een led (we
zouden een zeer felle knipperled hebben, maar dan wel eenmalig ) moeten we dus
de stroom begrenzen. Stroom begrenzen doe je met
behulp van een weerstand. Deze heeft als doen de overtollige spanning op zich
te nemen en om te zetten in warmte. Je merkt natuurlijk zelf dat dit niet
meteen de meest efficiëntste methode is om leds aan te sluiten. Wanneer we
honderden leds zouden aansluiten is dit warmte en
energieverlies niet meer verwaarloosbaar.
Misschien kan je een weerstand het beste vergelijken met
een gat dat je in je benzineleiding zou maken zodat maar een deel van je
benzine eigenlijk in je motor komt en je dus minder vermogen hebt. Toch
verbruik je evenveel benzine (=energieverlies).
Hoe kan ik zelf de weerstand berekenen?
Een voorbeeldje:
Als je een led hebt met een doorlaatspanning van 3V
en je wil er een stroom door sturen van 20mA
en een beschikbare spanning van 12V
=> De weerstand zal alle overtollige spanning op
zich moeten nemen.
Namelijk aangelegde spanning - doorlaatspanning =
12V-3V = 9V
Aangezien de stroom en de spanning over de weerstand nu
gekend
zijn kunnen we de weerstand berekenen met de wet van Ohm:
Weerstand = spanning/stroom
R=U/I= 9V/20mA= 450 Ohm
Aangezien niet alle weerstanden beschikbaar zijn door
tolerantie nemen we de HOGERE waarde die er het dichtst bij aansluit. In dit
geval 470 Ohm.
Wat is dat nu dat diffuus en niet-diffuus?
Vanbinnen zijn alle leds hetzelfde, en toch geven ze soms
verschillend licht. Dit komt door de gebruikte lens:
Niet-diffuus:
Bijna alle leds hebben zo een lens
(water-clear) en stralen licht uit in een door de
fabrikant
bepaalde hoek.
(De lichtuitstraling kan je best vergelijken met van die
halogeenlampen met reflector)
Diffuus:
Deze lens is dezelfde als de niet-diffuse maar
dan mat gemaakt. Hierdoor straalt het licht in
alle richtingen zodat je meer een gloed hebt.
(De lichtuitstraling kan je best vergelijken met een
TL-lamp)
Het diffuse effect kan je bereiken door een niet-diffuse
led lichtjes op te schuren tot hij overal mat is en dit werkt heel goed hoor.
Hier een vb-tje van zo een geschuurde led:
Hoe onderscheid ik nu + en - van de led?
Op bovenstaande foto zie je duidelijk dat aan de basis van
de led een kantje afgeplat is, er is dus 1 ronde kant en 1 afgeplatte kant.
De ronde kant komt overeen met de +
De platte kant komt overeen met de -
Tevens komt de langste pin overeen met de +
en de kortste pin overeen met de -
Wanneer je de pinnen afknipt ben je natuurlijk verplicht
van naar de vorm van de behuizing te kijken.
Nog een manier is kijken binnenin de led, het grootste
metalen vlak is altijd verbonden met de -
Verder kun je het ook meten met een multimeter op
diodestand. Als je de + klem van je multimeter (rood) aan de - klem van de led,
en de min klem van de meter aan de + klem van de led
houdt zal er een 1 op het scherm staan. Als je de + met + en - met - verbindt
(correct) meet je de doorlaatspanning bv. 1200 (het getal speelt niet echt
rol).
PS: Bij een weerstand speelt polariteit geen rol, die mag
je gewoon omwisselen.
Hoe sluit ik dat nu eigenlijk aan?
Waar kan ik 12V terugvinden in mijn auto?
Er zijn heel wat punten in je auto waar je 12V hebt.
Bv sigarettenaansteker, rechtstreeks aan de
batterij, aan je autoradio...
Je kunt dit eenvoudig meten met een multimeter,
zoals je te koop vindt in vele doe het zelf zaken. Zorg wel altijd dat de 12V
die je meet niet BV van je lichten is en je dus alleen maar spanning hebt
wanneer je lichten aan staan.