Konstantstromquelle

Bekanntermassen sollte man LED's ja immer mit einem bestimmten Strom betrieben, um optimale Betriebsbedingungen zu erhalten. Wenn man eine konstante Spannung zur Verfügung hat, ist das kein allzugrosses Problem, ein Vorwiderstand reicht dann häufig aus.

Etwas schwieriger ist es, wenn die Leuchtdiode an einer veränderlichen Spannung betrieben werden soll. Prinzipiell kann man hier auch einen Vorwiderstand verwenden, den man so hoch dimensioniert, dass die Leuchtdiode nie mit ihrem Maximalstrom betrieben wird. Der Nachteil dabei ist, dass man dann bei geringeren Spannungen auch geringere Helligkeit erzielen wird.

Die einfache Abhilfe in diesem Fall ist eine kleine Konstantstromquelle. Damit kann über einen weiten Eingangsspannungsbereich sichergestellt werden, dass immer ein gleicher, definierter Strom durch die LED fliesst. Mit einem kleinen Transistor und wenigen Bauteilen ist dies leicht zu realisieren.

Der Schaltplan zeigt eine klassische Konstantstromquelle. Durch die beiden Dioden wird eine Referenzspannung erzeugt, welche bei etwa 2*0.7 Volt liegt. Diese Spannung wird an die Basis des Transistors geführt. Der Transistor wird dabei genau soweit leitend, bis an seiner Basis-Emitterstrecke etwa 0.7 Volt liegen.

Bei steigendem Strom fällt am Emitterwiderstand mehr Spannung ab, damit wird die Basis Emitter Spannung geringer und der Transistor leitet etwas weniger. In der Summe stellt sich ein Gleichgewicht ein, wenn am Emitterwiderstand etwa 0.7 Volt abfallen. Durch das Ohmsche Gesetz entspricht dies dann einem Strom von I=U/R = 0.7V/Re Durch geeignete Wahl des Emitterwiderstandes lassen sich die für herkömmliche LEDs notwendigen Ströme im Bereich von einigen 10 mA damit einstellen. Die kleine Platine ist dabei so gestaltet, dass sie direkt vor eine 5mm LED geschaltet werden kann.