Kennlinie

Die Kennlinie einer LED ist stark nichtlinear. Ohne Anlegen einer äußeren Spannung ist eine LED nichtleitend. Erst wenn die angelegte Vorwärtsspannung U_F mindestens so groß ist wie die Durchlassspannung U_D und so die Bandlücke von den Elektronen überwunden wird, beginnt die LED zu leiten. Der Vorwärtsstroms ist dabei nicht proportional zur angelegten Vorwärtsspannung. Eine kleine Spannungsänderung kann eine große Stromänderung bewirken. Eine kleine Spannungsänderung führt, aufgrund der Proportionalität von Lichtstrom und Stromstärke, zu einer starken Änderung der Lichtemission. Das bedeutet, dass LEDs in der Regel nur mit einer Strombegrenzung in beliebiger Form betrieben werden dürfen, da sonst bereits bei geringen Schwankungen der anliegenden Spannung die LED zerstört werden kann.

In der beispielhaften Kennlinie ist ein Steigungsdreieck eingezeichnet. Anhand dieses Steigungsdreiecks ist erkennbar, dass eine kleine Spannungsänderung um 0,5 V von 3 V auf 3,5 V eine große Änderung der Stromstärke um 200 mA von 100 mA auf 300 mA hervorruft. In diesem beispielhaften Fall bewirkt eine Spannungsänderung von weniger als 17 % also eine Stromänderung von 300 %.

Dieses Beispiel zeigt, dass geringe Spannungsschwankungen zu starken Veränderungen des elektrischen Stroms durch die LED und damit zu starken Änderungen des Lichtstroms führen.