Konstruktion und Bau eines Fahrradstandlichts

Leuchtdiode
Eine Leuchtdiode hat eine ähnliche Wirkungsweise wie eine Halbleiterdiode. Sie lässt
den Strom nur in einer Durchflussrichtung geschalten fließen. Über die Leuchtdiode fällt
abhängig von der Leuchtfarbe eine Spannung UF ab. Bei einer roten Leuchtdiode
beträgt diese Spannung UF = 1,8 V. Die Stromstärke darf einen bestimmten
Maximalwert nicht überschreiten (I = 20 mA). Je kleiner die Stromstärke, desto
schwächer ist Leuchtstärke der Leuchtdiode.
1. Berechne den Vorwiderstand einer Leuchtdiode bei einer Dynamospannung von
U = 6 V.
Bei der Reihenschaltung ist die Stromstärke durch jedes
Bauelement gleich. Der Vorwiderstand bestimmt daher die
Stromstärke durch die Leuchtdiode.
I=
UR =
Berechnung:
UF =
R
UR
und U R  U  U F
I
U=
Konstantstromschaltung
Die obere Schaltung liefert nur dann einen konstanten Strom, wenn die Spannung sich
nicht ändert. Da bei unseren Kondensator aber die Spannung ständig fällt, würde die
Stromstärke auch ständig fallen und die Leuchtstärke der Leuchtdiode abnehmen. Der
Widerstand muss darum durch eine Elektronik ersetzt werden, die immer eine gleich
bleibende Stromstärke einstellt.
R
UR
U2
R
UBE
U1
I
Funktionsweise: Über beide Dioden fällt eine Spannung
von je U = 0,7 V also insgesamt 1,4V ab. Diese Spannung
ist im Parallelpfad genau so hoch wie die Summe der
Spannungen UBE und UR.
Ein Transistor schaltet ab einer Spannung UBE = 0,7 V.
Durch den Widerstand fließt ein Strom der auch durch die
Leuchtdiode fließt. Je größer der Strom desto größer wird
der Spannungsabfall UR.
Wird der Spannungsabfall UR größer als 0,7V fällt die
Spannung UBE unter 0,7 V, der Transistor schließt.
Durch diesen Regelvorgang stellt sich ein Strom ein der
über den Widerstand einen Spannungsabfall UR von 0,7
V ergibt.
2. Berechne den Widerstand für einen Leuchtdiodenstrom von I = 0,02 A!
UR
I
Volker Torgau Halle (Saale), [email protected]