Wie kann man eine LED an Wechselstrom betreiben?
LEDs sind konzipiert um an Gleichstrom betrieben zu werden. Hin und wieder kommt es jedoch vor, dass eine LED in Geräten oder Anlagen mit Wechselstrom betrieben werden soll. Im Bereich von 3L-Wechselstrom-Modellbahnen ist dies naheliegend. Im folgenden ein paar einfache Möglichkeiten um LEDs an Wechselstrom zu betreiben:
Diese Schaltung ist in Modellbahnkreisen oft anzutreffen. Obwohl sie in den meissten Fällen funktioniert, ist sie NICHT zu empfehlen! Eine LED hat eine relativ kleine zulässige Sperrspannung von teilweise nur 3V. Je nach Sperrwiderstand-Verhältniss zwischen Diode und LED kann die zulässige Sperrspannung der LED überschritten werden, was zur Zerstörung oder einer übermässig schnellen Alterung der LED führen kann.
Um das Problem der obenstehenden Schaltung zu umgehen kann die Diode zusammen mit einem zusätzlichen Kondensator zu einem Einweggleichrichter ausgebaut werden. An der LED liegt somit nie eine negative Spannung an. die Schaltung hat auch den Vorteil, dass die LED nicht flackert, sondern konstant leuchtet. Bei der Berechnung des Vorwiderstandes muss darauf geachtet werden, dass die Gleichspannung das 1.4-fache der Wechselspannung beträgt.
Alternativ kann die LED mit einer antiparallel geschalteten Diode geschützt werden. Die maximal anliegende Sperrspannung an der LED wird durch die Diode auf 0.7V beschränkt. Mit dieser Schaltung wird jedoch die Hälfte der Leistung als Verlustleistung über die Diode geführt. Anstelle der Diode kann auch eine zweite LED verwendet werden.
Hier ist zu beachten, dass die Spitzenspannung welche wirkt 1.4 mal höher ist als die Nennspannung an der Versorgung. Der Vorwiderstand sollte also entsprechend der Spitzenspannung dimensioniert werden.
Weitgehend flacker- und verlustfrei kann eine LED an Wechselstrom mit einem Brückengleichrichter aus vier Dioden betrieben werden. Je nach Anwengung macht es Sinn nach dem Brückengleichrichter einen Kondensator einzubauen (hier nicht eingezeichnet). Auch hier ist die Spitzenspannung um den Faktor 1.4 höher als die Trafospannung.
Siehe auch: Vorwiderstandsrechner für LEDs