LED-Lichtfarbe und Spannung

[Harald Wilhelms]

Hallo Leute,
wenn ich die Theorie von LEDs richtig verstanden habe,
ist die Betriebsspannung direkt von der Lichtfarbe
abhängig. Dazu kommt dann natürlich noch ein vom
inneren Widerstand abhängiger zusätzlicher Betrag.
Gibt es da eine einfache Formel zur Umrechnung von
Spannung in Lichtfrequenz (= Kehrwert der Licht-
wellenlänge) oder ist der Zusammenhang komplizierter?
Gruss
Harald

 

Hallo Harald,

der Zusammenhang ist in der Tat etwas komplizierter.
Ich empfehle, die gewünschte Lichtfarbe experimentell selbst zu
bestimmen.
Alles was Du benötigst ist ein regelbares Netzteil, eine (oder
mehrere) LEDs, sowie eine handelsübliche Schutzbrille aus dem
Baumarkt.
Du schließt die LED polungsrichtig (sehr wichtig, um die LED nicht zu
zerstören) an das Netzgerät an und erhöhst die Spannung langsam
soweit bis die gewünschte Wellenlänge emittiert wird.
Wichtig ist hierbei, daß die Strombegrenzung des Netzteiles auf den
maximal möglichen Strom eingestellt ist.

Viel Erfolg ;-)

Ingo

 

[Georg Acher]

in.se@gmx.li writes:

Alles was Du benötigst ist ein regelbares Netzteil, eine (oder
mehrere) LEDs, sowie eine handelsübliche Schutzbrille aus dem
Baumarkt.

Mit dem Verfahren konnte ich schon 1982 aus einer normalen roten LED eine
gelblich-weisse machen, die war sogar ultrahell. Schutzbrille hatte ich
allerdings nicht, wäre aber notwendig gewesen. Den Linsenkopf habe ich bis heute
nicht gefunden...

--
Georg Acher, acher@in.tum.de
http://www.lrr.in.tum.de/~acher
"Oh no, not again !" The bowl of petunias

 

[Matthias Dingeldein]

Harald Wilhelms schrieb:

Hallo Leute,
wenn ich die Theorie von LEDs richtig verstanden habe,
ist die Betriebsspannung direkt von der Lichtfarbe
abhängig. Dazu kommt dann natürlich noch ein vom
inneren Widerstand abhängiger zusätzlicher Betrag.
Gibt es da eine einfache Formel zur Umrechnung von
Spannung in Lichtfrequenz (= Kehrwert der Licht-
wellenlänge) oder ist der Zusammenhang komplizierter?

E=h*(c/Lambda)
h= Planck'sches Wirkungsquantum
c=Lichtgeschwindigkeit in m/s
Lambda=Wellenlaenge in m
Da in der LED jedes Elektron beim Rekombinieren ein Photon emittiert,
kriegste beim Einsetzen der Werte die Energie eines Photons in Joule;
diese Energie umgerechnet in Elektronenvolt, und schon steht da die
benoetigte Spannung.
Korrigiert mich, falls mein Kaffeepegel derzeit unter der kritischen
Mindesthoehe fuer sinnvolle Aeusserungen liegt )

Gruss, Matthias Dingeldein

 

[MaWin]

"Harald Wilhelms" <newsgroup@ich.ms> schrieb im Newsbeitrag
news:1123593681.991563.88640@g44g2000cwa.googlegroups.com...

wenn ich die Theorie von LEDs richtig verstanden habe,
ist die Betriebsspannung direkt von der Lichtfarbe
abhängig. Dazu kommt dann natürlich noch ein vom
inneren Widerstand abhängiger zusätzlicher Betrag.

Ja.

Gibt es da eine einfache Formel zur Umrechnung von
Spannung in Lichtfrequenz (= Kehrwert der Licht-
wellenlänge) oder ist der Zusammenhang komplizierter?

Etwas.

Aber

Infrarot: 1.2V
rot 1.6V
high-intensity rot: 2.1V
gelb (rot+gruen): 2.1V
gruen: 2.1V
pure green: 3.6V
blau 3.6V

Es geht also in Schritten je nach Halbleitermaterial hoch,

aber die ersten gruenen LEDs hatten 1.2V, weil in ihnen eine
Infrarot-LED einen Flourszenzstoff betraehlte, der gruen
emittierte, nicht unaehnlich heutigen weissen LEDs.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Gerrit Heitsch]

MaWin wrote:

aber die ersten gruenen LEDs hatten 1.2V, weil in ihnen eine
Infrarot-LED einen Flourszenzstoff betraehlte,

Huch? Das ist aber nicht so einfach da Infrarot
weniger energiereich als gruenes Licht ist.
Step-up geht zwar (gruene Laserpointer beweisen
das), aber der Wirkungsgrad ist sehr schlecht.

Hast du dafuer eine Quelle?

der gruen
emittierte, nicht unaehnlich heutigen weissen LEDs.

Hier ist das aber ein Step-Down (aus blau mach rot und
gruen), das ist vergleichsweise einfach.

Gerrit

 

[Christian Zietz]

Gerrit Heitsch schrieb:

MaWin wrote:
aber die ersten gruenen LEDs hatten 1.2V, weil in ihnen eine
Infrarot-LED einen Flourszenzstoff betraehlte,

Hast du dafuer eine Quelle?

Das (im Übrigen sehr interessante) LED-Museum hat auch dazu eine Seite:
http://ledmuseum.home.att.net/1960-2.htm
Leider fehlt die dort beschriebene LED noch in der Sammlung des Museums.

Nett sind auch die Bilder aus der Anfangszeit der LEDs, in der sogar
teil-defekte Exemplare auf den Markt geworfen wurden, weil es dem
Hersteller zu teuer gewesen wäre, sie wegzuwerfen.

CU Christian
--
Christian Zietz - CHZ-Soft - czietz (at) gmx.net
WWW: http://www.chzsoft.com.ar/
PGP-Key-ID: 0x6DA025CA

 

[Gerrit Heitsch]

Christian Zietz wrote:

Gerrit Heitsch schrieb:

MaWin wrote:
aber die ersten gruenen LEDs hatten 1.2V, weil in ihnen eine
Infrarot-LED einen Flourszenzstoff betraehlte,

Hast du dafuer eine Quelle?

Das (im Übrigen sehr interessante) LED-Museum hat auch dazu eine Seite:
http://ledmuseum.home.att.net/1960-2.htm

Der Artikel ist aber nicht korrekt da infrarot -> gruen
keine 'Downconversion' ist.

Diese IR-Detektor-Cards kenne ich. Allerdings muss man die
vor Benutzung mit normalem Licht aufladen, sonst funktioniert
der Trick nicht.

Mag sein, dass die damals wirklich sowas gebaut hatten, aber
das gab sich schnell sobald LED-Chips fuer echtes Gruen
machbar waren. Der Wirkungsgrad mit der Upconversion
ist einfach zu schlecht.

Viel schoener sind sowieso die gruenen LEDs aus Russland
auf Basis von Siliziumkarbid.

Gerrit

 

[Frank Scheffski]

Gerrit Heitsch schrieb:

Huch? Das ist aber nicht so einfach da Infrarot
weniger energiereich als gruenes Licht ist.
Step-up geht zwar (gruene Laserpointer beweisen
das), aber der Wirkungsgrad ist sehr schlecht.

Hast du dafuer eine Quelle?

Mit einer UV-LED habe ich mal im Dunkeln mein Bastelzimmer
"usgeleuchtet" und siehe da, die Schublade mit den grünen LEDs fing
hell an zu strahlen.
Zumindest die reichlich vorhandenen alten Typen.

MfG

Frank

 

[Gerrit Heitsch]

Frank Scheffski wrote:

Gerrit Heitsch schrieb:

Huch? Das ist aber nicht so einfach da Infrarot
weniger energiereich als gruenes Licht ist.
Step-up geht zwar (gruene Laserpointer beweisen
das), aber der Wirkungsgrad ist sehr schlecht.

Hast du dafuer eine Quelle?

Mit einer UV-LED habe ich mal im Dunkeln mein Bastelzimmer
"usgeleuchtet" und siehe da, die Schublade mit den grünen LEDs fing
hell an zu strahlen.
Zumindest die reichlich vorhandenen alten Typen.

Das liegt aber am Gehaeusematerial. Schaffe ich hier
auch und nicht nur bei gruen, auch bei gelb und einigen
roten LEDs.

Nur, mit UV ist das keine Kunst, da ist das alles
downconversion... Jetzt das ganze nochmal mit IR.

Gerrit

 

[Gernot Zander]

Hi,

in de.sci.electronics Matthias Dingeldein <matthias.dingeldein@eckert.rwth-aachen.de> wrote:

Da in der LED jedes Elektron beim Rekombinieren ein Photon emittiert,
....

Ja, die Spannung für den leuchtenden Übergang bekommt man so.
Mitunter sind aber noch mehrere andere Zwischen-Niveaus be-
teiligt, was die Sache dann etwas komplizierter macht.

mfg.
Gernot

--
<hifi@gmx.de> (Gernot Zander) www.kabelmax.de *Keine Mailkopien bitte!*
Sinnlos 95 - problems for a small planet...

 

[Rolf_B]

Gerrit Heitsch wrote:

Step-up geht zwar (gruene Laserpointer beweisen
das), aber der Wirkungsgrad ist sehr schlecht.

Es wird der nichtlineare Zusammenhang zwischen E-Feld
und Polarisation in bestimmten Kristallen ausgenutzt.
Der Effekt entspricht der Erzeugung von Oberwellen
an nichtlinearen Kennlinien. Je nach Laser und
Material lassen sich durchaus Wirkungsgrade von 60%
erreichen. Bei Intracavity-Verdopplung ist der Wirkungs-
grad dann eh ein dehnbarer Begriff.

emittierte, nicht unaehnlich heutigen weissen LEDs.

Hier ist das aber ein Step-Down (aus blau mach rot und
gruen), das ist vergleichsweise einfach.

Aus Blau mach rot _oder_ grün ist einfach, aber verlust-
behaftet. Stokes-Verlust, da grünes Photon weniger Energie
als das blaue hat. Aus Blau(UV) mach Rot _und_ grün ist
schon etwas kniffliger, kann aber mit optischen parametrischen
Oszillatoren ganz in Analogie zur E-technischen Variante
realisiert werden. Teuer.

--
mfg Rolf Bombach