Temperatur und Alterung

Die Eigenschaften einer LED sind, wie bei allen Halbleitern, temperaturabhängig. Typische Veränderungen treten vor allem in der Leuchtkraft, der Wellenlänge des ausgesendeten Lichts und der Durchlassspannung auf.

1. Lichtstrom
   Eine steigende Temperatur im LED-Chip führt zu einer Verringerung des Lichtstroms.
2. Wellenlänge λ
   Eine steigende Temperatur im LED-Chip führt zu einer Vergrößerung der Wellenlänge (Ausmaß abhängig vom Halbleitermaterial)
3. Durchlassspannung U_D
   Eine steigende Temperatur im LED-Chip führt zur Verringerung der Durchlassspannung (2 mV/°C). Im Gegensatz dazu steigt die Durchlassspannung bei niedrigen Temperaturen. Eine Verringerung der Durchlassspannung führt zu einer Steigerung des Stroms. Wenn der Strom ansteigt, steigt auch die Temperatur des LED-Chips weiter an. Das führt zu einem weiteren Abfall der Durchlassspannung.

LED-Schaltungen müssen ausreichend dimensioniert oder gekühlt sein, damit temperaturbedingte Veränderungen des Stroms nicht zu Schäden oder einer Verkürzung der Lebensdauer führen.

Bei sinkenden Temperaturen würde der Strom durch die steigende Durchlassspannung geringer werden. Das könnte dazu führen, dass die erforderliche Leuchtstärke nicht erreicht werden kann.

Die Alterung von LEDs ist annähernd exponentiell. Die Geschwindigkeit der Alterung hängt vom jeweiligen Halbleitermaterial und den Betriebsbedingungen (Temperatur, Strom) ab. Werden LEDs an den Einsatzgrenzen (maximale Vorwärtsspannung, maximaler Vorwärtsstrom, maximale Betriebstemperatur) betrieben, verkürzt sich die Lebensdauer der LED. Die Alterung von LEDs zeigt sich durch den Nachlass der Leuchtkraft und einer Veränderung der Farbtemperatur.