Halten LED länger, wenn die Spannung reduziert wird?

Hallo,

halten LED (Leuchtmittel :wink: ) länger, wenn die Spannung reduziert wird?

Beispiel:

  • konzipierte Betriebsspannung 12V
  • Betrieb mit 9V

Es soll hier unbeachtet bleiben, ob man dadurch den Stromverbrauch senkt oder nicht und dass sich die Helligkeit reduziert!

Danke!

Ro

Hallo!

Es ist der Strom der LEDs zerstören kann (unzulässige Erwärmung).
Die Spannung ist daran nur indirekt beteiligt.

Was begrenzt den Strom in Deiner Schaltung ? LEDs brauchen etwas, was das macht.
Ideal (und bei höheren Leistungen zwingend wäre eine Konstantstromquelle, typisch bei Reihenschaltungen von mehreren LED.
Im einfachsten Fall ist das ein Widerstand und in noch einfacheren Fällen gibt’s (scheinbar) gar keine Strombremse. Hier ist es der Innenwiderstand der Batterien, typ. Minitaschenlampe.

Die Lebensdauer steigt also bei geringeren Strömen als den Nennströmen.

MfG
duck313

Moin,
die Frage ergibt so wie sie gestellt wurde keinen Sinn. LEDs werden mit Strom betrieben, nicht mit einer Spannung. Dein „Leuchtmittel“ kann aus einer reinen LED bestehen oder aus einer komplizierten Elektronik. Das bleibt geheim - wenn du uns nicht sagst was du meinst.

VG
J~

Hallo,

ich versuche, es etwas zu spezifizieren:

Es wird (soll) eine LED-Leuchtleiste zur gelegentlichen Verwendung installiert werden. (Schrankbeleuchtung)
Produkt: https://www.amazon.de/gp/product/B00WM9RRHQ/ref=oh_aui_search_detailpage?ie=UTF8&psc=1

Die Leiste ist konzipiert für einen Betrieb mit 12V.

Ich habe es „getestet“ mit einem einfachen variablen Steckernetzteil (1,5 / 3 / 4,5 … 12V).

Bei 12V eben die maximale Lichtausbeute, bei 9V oder 7,5V etwas dunkler, aber Lichtausbeute für meine Zwecke ausreichend.

Aus diesem Grund ergab sich der Gedanke, ob die LED länger halten, wenn diese mit nur 9V betreibt.

War das verständlich oder fehlen noch Informationen?

Ro

Nanu, warum sind denn für verschiedene LEDs bestimmte Spannungen vorgesehen, damit sie nicht zertört werden? Allerdings soll der Strom ja auch einen bestimmten Wert nicht überschreiten. Spannung gehört zum Strom nun mal dazu, ohne Spannung kann der Strom doch gar nicht fließen.

Hallo,

einen ähnlichen Gedanken hatte ich auch:

Man legt ja primär immer nur eine bestimmte Spannung an einen Verbraucher an und regelt nicht direkt den Stromfluss. (Die „internen“ Wege zur Regulierung der Ausgangsspannung seien mal dahingestellt…)

Also entweder ist die Spannung zu hoch und der Verbraucher verabschiedet sich aus dem Leben, dann war der Stromfluss zu hoch. Wenn die Spannung „stimmt“, aber das Netzteil zu schwach ist (nicht genügend Strom liefert), dann hat das Netzteil im Idealfall einen Schutzschalter/Sicherung und schaltet ab.

Aber das soll hier eigentlich alles vollkommen egal sein!

Mir ist einzig wichtig, ob die LED-Leuchtmittel (möglicherweise) länger halten, wenn man diese mit 9V anstatt der vorgesehen 12V betreibt, da dann ja folglich der Stromfluss geringer ist.

Danke! :slight_smile:

Ro

Ja, bei 50.000 h LED-Lebensdauer und Kosten von 3 € kann man schon auf solche Gedanken kommen :confounded:

Ja, sie leben länger.
Und wenn dich die Lichtänderung in Helligkeit und sicher auch Lichtfarbe nicht stört, dann senke die Spannung ab.
Schaden wird es nicht.

Diese LED-Strips sind für 12 V, haben also eine interne Strombegrenzung eingebaut (Widerstand oder Stromquelle aus Elektronikbauteilen) Und wenn man hier so deutlich die Spannung absenkt, dann sinkt der Strom, das kann die Stromquelle nicht ausgleichen, dazu sind zu viele LED-Chips auf der Zeile.

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Danke für die Antwort. - Es geht bei diesen Beträgen wahrlich NICHT um die finanzielle Ersparnis.
Es geht einzig und allein darum, dass ich mich nicht immer darüber ärgern möchte, schon wieder Zeit in eine Sache zu investieren, die unnötig sein könnte.

Das Thema kann damit als „abgehandelt“ betrachtet werden.

Ich danke für den geistigen Input! :smile:
Ro

Ob die LEDs dann länger halten,weiß ich nicht, das entzieht sich meiner Kenntnis.

Hallo!

Erstmal: JA, hohe Ströme sorgen dafür, daß eine LED mit der Zeit „abnutzt“, und dunkler wird. Meistens kommt es aber zum Totalausfall, was eher an der Elektronik liegt.

Dann zu dem Strom-Spannungs-Gedöns: Es wird immer wieder behauptet, daß LEDs ohne Strombegrenzung durchbrennen würden.
Die Sache ist aber etwas komplizierter.

Die Kennlinie einer 1W-LED sieht z.B. so aus (blau):

Bei 3,4V fließt ein Strom von 350mA. Man kann diese LED durchaus erstmal an ein Netzteil ohne Strombegrenzung hängen, welches 3,4V liefert. ABER: etwas mehr Spannung sorgt für einen deutlich höheren Strom. Bei 3,5V (3% mehr) sind es schon 400mA (14% mehr), und das kann die LED schon zerstören.

Schlimmer noch: Während sich der Widerstand von Metall mit zunehmender Temperatur vergrößert, verringert er sich bei Halbleitern! Wenn die LED auf Betriebstemperatur ist, hat sich die Kennlinie nach links verschoben (rot). Bei 3,4V fließen jetzt plötzlich 500mA, also 43% mehr. Das ist ziemlich schnell tödlich für die LED.

Daß Billig-Taschenlampen nicht durchbrennen, hängt eher damit zusammen, daß die LEDs eigentlich 3,4V ihren nominalen Strom hätten, die Batterien aber nur 3V liefern.

Moin,

warum sind denn für verschiedene LEDs bestimmte Spannungen vorgesehen, damit sie nicht
zertört werden?

für LEDs sind nicht bestimmte Spannungen, sondern Ströme vorgesehen damit sie nicht zerstört werden. Eine LED wird mit einem Strom betrieben, nicht mit einer Spannung. Das liegt in ihrer physikalischen Natur. Genau genommen ist die Leistung das begrenzende Kriterium. Aber da die Vorwärtsspannung quasi eine Konstante ist ( in Wirklichkeit eine sehr steile Kennlinie die bei einem gedachten Schnittpunkt von U_F auf die Strom-Nulllinie trifft), ist praktisch nun mal der Strom der bestimmende Parameter.

Spannung gehört zum Strom nun mal dazu, ohne Spannung kann der Strom doch gar nicht >fließen.

Ja, in der Theorie. Möchtest du in der Praxis eine LED spannungsgesteuert betreiben, müsste man eine großen, völlig nutzlosen Aufwand betreiben.

Was du wahrscheinlich meinst sind gar keine LEDs, sondern Schaltungen die eine LED enthalten. Und sei es nur ein Vorwiderstand. Schaltungen die eine LED enthalten kann man natürlich so bauen, dass man sie spannungsgesteuert betreibt. Und das macht man ja auch oft.

VG
J~

VG
J~

Moin,

Man legt ja primär immer nur eine bestimmte Spannung an einen Verbraucher an und regelt >nicht direkt den Stromfluss.

nein, genau das macht man bei einer LED eben nicht. Es gibt spannunggesteuerte Bauteile und stromgeteuerte. Letztere sind irgendwie „unbequemer“ im Verständnis, es gibt sie aber und die sind ganz normal. Eine NiCd-Zelle wird zB auch mit einem Strom aufgeladen, ein Auto-Blei-Akku mit einer Spannung.

Also entweder ist die Spannung zu hoch

die Spannung ist bei der LED eine Bauteilkonstante. Die kann man eigentlich gar nicht zu hoch einstellen. OK, natürlich doch. Ein Lichtbogen zB, der die ganze LED durch die hohe Feldstärke einfach komplett durchschlägt :smile:

und der Verbraucher verabschiedet sich aus dem Leben, dann war der Stromfluss zu hoch.

Auch das stimmt nicht. Überschreitet du die maximal erlaubte Sperrspannung (da fließt durch die LED (quasi) kein Strom, ist das Bauteil leider schlagartig verstorben.

Mir ist einzig wichtig, ob die LED-Leuchtmittel (möglicherweise) länger halten, wenn man diese
mit 9V anstatt der vorgesehen 12V betreibt, da dann ja folglich der Stromfluss geringer ist.

Sagte ich eigentlich schon™, dass diese Frage so gestellt keinen Sinn ergibt? Nein, der Stromfluss ist NICHT folglich geringer. Wenn du einen einzelnen, ohmschen Widerstand hast ja. Aber was du da im Sinn hast, weiß hier niemand. Wahrscheinlich weißt du es selbst nicht mal genau. Sagte ich eigentlich schon™, dass dein „Leuchtmittel“ aus einer reinen LED bestehen kann oder aus einer komplizierten Elektronik?

VG
J~

Moin,

und wenn es durch Bauteilstreuung zu einem Strom von 450mA kommt, die Kennlinie ist ja recht steil :wink:

VG
J~

Jedes elektrische Gerät benötigt zum Betrieb erst mal eine Spannung, der Strom stellt sich dann durch den Innenwiderstand ein.
Das elektrische Gesetz besagt, ohne Spannung kein Strom, Volt x Amperé ergibt die Leistung in Watt. Ist die Spannung 0 Volt, so ist auch der Strom 0 Amperé, 0 Volt x 0,02 Amperé ist nach Adam Ries 0 Watt.
Eine rote LED hat eine Flussspannung von1,6 bis 2,2 Volt,
eine gelb u. grüne eine von 1,9 bis 2,5 Volt,
eine blaue u. weiße von 3 bis 4 Volt.
Erhöht man die Spannung, so erhöht sich dann auch der Strom und die LED geht in die ewigen Jagdgründe ein.

Moin,

Wahrscheinlich verwechselst du das mit der maximal zulässigen Spannung in Sperrrichtung.

Eher ein „darf nicht“ als ein „soll“. LED werden mit konstantem Strom angesteuert.

Ein Netzteil, das eine maximale Ausgangsspannung von 12 Volt hat, kann keine LED Leiste treiben, bei der 10 LED in Reihe geschaltet wurden. Das ist der Grund, warum man bei LED Netzteilen die Spannung angibt.

Da eine LED leider kein passives, sondern ein aktives Bauteil ist, kannst du mit dem ohmschen Gesetz so nicht kommen. Siehe dazu auch die Kennlinie einer LED.

In diesen Stripes sind typisch einfache Vorwiderstände integriert. Weniger Spannung = weniger Strom. Und nur auf den kommt es ja an. Hätten die Stripes keinen Vorwiderstand, so machte es ganz schnell „bltiz“ und das wäre es dann auch.

Ulrich

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Hallo,
nehmen wir das mal als Beispiel.
Haelt diese Diode nun laenger, wenn sie mit 12 Volt oder nur mit 9 V betrieben wird?
Man sieht, die Anfangs-Frage ist unsinnig oder falsch gestellt, oder es fehlt etwas. zuerst schein mal Wissen zu fehlen, und dann Infos in der Frage, unter welcher Beschaltung die anfangs angefragte Diode verbaut wurde.
.
Man koennte die Frage woertlich nehmen.
Ja mit 9V haelt eine LED laenger als mit 12 V.
Die LED mit 12V raucht sie ab in geschaetzt 12 MilliSekunden, mit 9 V verglueht sie erst nach 19 MilliSekunden.
Gruss Helmut

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Vielleicht schaust Du mal genauer hin, was Du als ‚LED‘ bezeichnest. Wenn es wirklich um eine LED ginge, ist das nämlich nicht mal ansatzweise der Fall. Du betrachtest Leuchtmittel, die LED beinhalten, das ist was völlig anderes.
Gruß
anf

Das kann man so nicht beantworten.

Grundsätzlich hängt die Lebenserwartung einer LED mit dem Strom, welcher durch die LED fliesst ab.

Jetzt stellt sich die Frage wie der Strom begrenzt wird.

  • Mit einem einfachen Widerstand. Hier spielt das Ohm’sche Gesetz mit und der Strom durch die LED nimmt mit der Spannung auch ab.
  • Aktiv. man verbaut eine aktive Schaltung, welche als Stromquelle funktioniert und eben die Aufgabe hat, den Strom durch die LED konstant zu halten, egal welche Spannung angelegt wird.
    Hier hat man grundsätzlich zwei Varianten:
  1. eine einfache Stromquelle. der Eingangsstrom ist, unabhängig von der Eingangsspannung, konstant. Allerdings wird dabei die überschüssige Leistung verheizt.
  2. Ein Schaltnetzteil. Auch hier bleibt der Strom durch die LED konstant, Der Eingangsstrom ändert sich aber mit der Spannung so, dass die Leistung (I*U) konstant bleiben. Abgesehen vom Wirkungsgrad, welche in der Grössenordnung von etwa 80-95% liegt, wird nicht wirklich Leistung verheizt.

Bei der Alterung gibt es zwei Effekte:

  1. Einerseits der Strom bei DC-Betrieb, welcher hauptsächlich durch die Erwärmung für die Alterung sorgt.
  2. Bei gepulsten LEDs, erzeugt der durchschnittliche Strom für die Erwärmung. Zusätzlich löst der Spitzenstrom Material-Wanderungen aus, welche dann mit der Zeit in die Sperrschicht wandern und zuerst den Wirkungsgrad verschlechtern und später zum Ausfall führen.

„Nackte“ einzelne LEDs gibt es in diversen Bauweisen:

  • Die reine LED.
  • LED mit Stromquelle auf dem Chip.
  • LED mit Stromquelle und Blinkschaltung auf dem Chip.
    Mehrfarbige LEDs (teilweise RGB) gibt es auch in Varianten:
  • 2-4 nackte LEDs in einem Gehäuse. Bei nur 2 LEDs teilweise anti-parallel mit nur 2 Anschlüssen. Sonst meistens mit einem gemeinsamen Anoden- oder Kathoden-Anschluss.
  • 2-4 LEDs mit Stromquellen und einer Ansteuerung über einen seriellen Bus.
  • 2-4 LEDs mit Stromquelle und eine selbständigen Farbwechsel-Schaltung.

MfG Peter(TOO)