Wenn Ihre LED-Leuchten nach der Verkabelung nicht leuchten, sind sie nicht unbedingt beschädigt oder kaputt. Prüfen Sie stattdessen, ob die Leuchte mit der richtigen Polarität installiert wurde. Aber was ist Polarität und warum ist sie bei LED-Leuchten wichtig?
Die Polarität ist die Richtung des Stromflusses in einer LED-Leuchte oder einem anderen elektrischen Gerät. Sie wird durch positive (Anode) und negative (Kathode) Anschlüsse angezeigt. Beim Anschließen von LED-Leuchten an die Stromquelle müssen Sie die Polarität einheitlich halten. Eine falsche Polarität behindert den Stromfluss und die Leuchten leuchten nicht.
Möchten Sie mehr über die Polarität von LED-Leuchten erfahren? Lesen Sie diesen Artikel, und Sie werden bei der Installation von LED-Leuchten immer richtig liegen. Ich habe einige effektive Methoden zum Erkennen der Polarität von LEDs erwähnt. Warum also noch länger warten? Beteiligen Sie sich an der Diskussion –
Was meinen Sie mit der Polarität von LED-Leuchten?
Der Stromfluss in einer LED-Leuchte oder Diode hat eine bestimmte Richtung, die durch die Polarität angegeben wird. Wie jede andere elektrische Komponente hat eine LED-Leuchte ein positives (+) und ein negatives (-) Ende. Das positive Ende wird Anode genannt, das negative Ende Kathode. Der Strom fließt von der Anode zur Kathode, was für die Lichtemission der LED unerlässlich ist. Diese Richtung wird als Polarität einer LED-Leuchte bezeichnet.
Sie können sich die Polarität als die beiden Pole einer LED-Leuchte vorstellen, wobei ein Pol positiv (Anode) und der andere negativ (Kathode) ist. Sie müssen diese Polarität bei der Installation der Leuchte beibehalten, damit die Leuchte leuchtet.
Sie müssen das positive Ende der LED-Leuchte (die Anode) mit dem positiven Ende des Treibers oder der Stromquelle und das negative Ende der Leuchte (die Kathode) mit dem negativen Ende der Quelle verbinden. Wenn die Polarität nicht eingehalten wird, leuchtet die Leuchte nicht.
Wie funktioniert die Polarität von LED-Licht?
LED-Leuchten bestehen aus Halbleitern, durch die der Strom fließt. Der Mechanismus des Stromflusses im Halbleiter unterscheidet sich jedoch von dem eines normalen Drahtes. In einem Halbleiter PN-Kreuzung entsteht durch Dotierung mit Verunreinigungen. Diese Verunreinigungen werden in zwei Varianten eingeteilt: p-Typ-Material und n-Typ-Material.
Die Materialien, die als Verunreinigungen verwendet werden, um eine Fülle von Löchern (positive Ladungsträger) im Halbleiter zu erzeugen, werden als p-Typ Materialien. Andererseits, Material vom Typ n bezieht sich auf Materialien, die einen Überschuss an Elektronen (negativen Ladungsträgern) liefern. Die Stelle, an der diese p-Typ- und n-Typ-Materialien aufeinandertreffen, wird als PN-Übergang bezeichnet. Er stellt sicher, dass der Strom in eine Richtung fließt, und blockiert die Gegenrichtung.
Jede LED hat zwei Enden: die Anode (positiv) und die Kathode (negativ), die den p- und n-Bereichen entsprechen. Sobald Sie die Anode mit dem Pluspol und die Kathode mit dem Minuspol der Stromquelle verbinden, beginnt der Strom zu fließen. Während der Strom fließt, bewegen sich die Elektronen vom n-Typ-Material zum p-Typ-Material. In ähnlicher Weise bewegen sich die Löcher vom p-Typ-Material zum n-Typ-Material. Die Elektronen verbinden sich mit den Löchern, während sie sich über den PN-Übergang bewegen. Diese Rekombination setzt Energie in Form von Photonen frei, die wir als Licht wahrnehmen.
NB: Elektronen fließen in die entgegengesetzte Richtung des Stromflusses.
Die Farbe des Lichts hängt jedoch vom Halbleiter der LED ab. Sie haben sowohl auf der p- als auch auf der n-Seite Leitungs- und Valenzbänder. Der Unterschied zwischen diesen Bändern wird als Bandlücke bezeichnet. Wenn Elektronen während des Rekombinationsprozesses vom Leitungsband in das Valenzband fallen, wird Energie in Form von Licht freigesetzt.
Diese emittierte Lichtenergie entspricht der Bandlücke des Halbleiters. Die Bandlücke variiert bei verschiedenen Halbleitern. Deshalb werden in LEDs unterschiedliche Halbleiter verwendet, um unterschiedliche Lichtfarben zu erzeugen. Zum Beispiel: Galliumphosphid (GaP) erzeugt rotes, gelbes oder grünes Licht, während Galliumnitrid (GaN) wird für blaue und weiße LEDs verwendet.
Um mehr darüber zu erfahren, lesen Sie diesen Artikel: Wie funktionieren LED-Streifenlichter?
Ist die Polarität bei LEDs wichtig?
Die Beibehaltung der Polarität ist bei LEDs unerlässlich. Eine umgekehrte Polarität zerstört den Schaltkreis und Ihre LED-Leuchten leuchten nicht. LED steht für Leuchtdioden. Wie alle anderen Dioden lässt auch die LED den Stromfluss nur in eine Richtung zu. Dies ist nur möglich, wenn Sie das Licht auf die richtige Polarität einstellen.
Um die LEDs zum Leuchten zu bringen, müssen Sie das Pluspol der Lampe mit dem Pluspol der Stromquelle verbinden. Ebenso muss das Minuspol der Lampe mit dem Minuspol der Stromquelle verbunden werden. Dadurch wird sichergestellt, dass der Strom in die gewünschte Richtung fließt, sodass sich die Elektronen rekombinieren und Licht aussenden können.
Wenn die Polarität nicht eingehalten wird, wenn Sie Plus mit Minus verbinden oder umgekehrt, blockiert die LED den Strom. Der PN-Übergang hat einen vorherrschenden Stromfluss und die Lichter leuchten nicht. Obwohl die LEDs durch die umgekehrte Polarität nicht beschädigt werden, beeinträchtigt dies das Schaltungsdesign. In einigen Fällen kann jedoch das Anlegen einer Sperrspannung über die Sperrspannungsfestigkeit der LED hinaus die LED beschädigen.
Wie erkennt man die Polarität von LED-Leuchten?
Einige physikalische Merkmale von LED-Leuchten helfen Ihnen dabei, ihre Polarität zu erkennen. Wenn Sie das nicht herausfinden können, gibt es auch andere Möglichkeiten. Lassen Sie uns sie alle besprechen:
Methode 1: Überprüfen Sie die Länge der Leitungen
Wenn Sie sich die Diode ansehen, sind zwei Beine oder Leitungen sichtbar. Sie können die Beinlängen leicht unterscheiden. Die längere Leitung ist die Anode (Pluspol) und die kürzere ist die Kathode (Minuspol). Dies ist jedoch keine narrensichere Methode zur Erkennung der Polarität. Die Beine wurden möglicherweise abgeschnitten oder gelötet, um in die Installation ohne brandneue LED zu passen. Wie können Sie in diesem Fall die Polarität der LED ermitteln? Befolgen Sie dazu die nächste Methode.
Methode 2: Suchen Sie nach flachen Kanten und runden Seiten
Behalten Sie das transparente Kunststoffgehäuse im Auge, um eine flache oder runde Kante zu finden. LEDs haben flache Kanten in der Nähe des Minusbeins und runde Kanten auf der Plusseite. Dies ist ein hilfreicher Hinweis zum Erkennen der Polarität.
Methode 3: Erkennen Sie den Unterschied in der Platte
Schauen Sie sich das Innere des LED-Gehäuses genauer an. Sie können klar, rot, grün, gelb, blau usw. sein. Meistens sind sie jedoch transparent, sodass Sie leicht hineinsehen können. Sie werden zwei Metallplatten unterschiedlicher Größe finden. Die größere Platte ist mit dem Minusanschluss der LED verbunden, der Kathode. Die kleinere Platte ist mit dem Plusanschluss verbunden, einer LED-Anode. Wenn Sie sie also nicht anhand der Anschlüsse/Beine unterscheiden können, verwenden Sie diese Technik.
Methode 4: Multimeter verwenden
Ein Multimeter ist ein elektrisches Gerät, das für Diodentests, Spannungs-, Strom- und Widerstandsmessungen usw. verwendet wird. Es verfügt über zwei Sonden (rot für Plus und schwarz für Minus) und eine digitale Anzeige. Um die Polarität zu erkennen, müssen Sie das Multimeter in den Diodentestmodus versetzen, der normalerweise als (▶|–) symbolisiert wird.
NB: Wenn Ihr Multimeter keinen Diodenmodus hat, können Sie den Widerstandsmodus (Ω) verwenden.
Sobald der Modus eingestellt ist, verbinden Sie die rote Sonde mit dem positiven Eingangsanschluss des Multimeters (oft mit der Bezeichnung VΩmA oder ähnliches). Stecken Sie die schwarze Sonde in den Minus- oder Masseanschluss des Multimeters (mit der Bezeichnung COM).
Testen Sie die LED, indem Sie mit der roten Sonde eine LED-Leitung und mit der schwarzen Sonde die andere berühren. Das Licht leuchtet schwach, wenn die rote Sonde an die Anode (Pluspol) und die schwarze Sonde an die Kathode (Minuspol) angeschlossen ist.
Wenn das Licht jedoch nicht leuchtet, haben die Sonden nicht die richtige Polarität. Kehren Sie die Sonden um, indem Sie das andere Kabel mit Rot und das verbleibende mit Schwarz berühren. Sie werden feststellen, dass das Licht leuchtet. Auf diese Weise können Sie das positive und das negative Ende der LED erkennen.
Methode 5: Verwenden Sie eine Knopfzellenbatterie
Mit einer Knopfzellenbatterie wie einer CR2032 können Sie schnell die positiven und negativen Anschlüsse einer LED bestimmen. Dazu müssen Sie die Anschlüsse der LED auf die Anschlüsse der Knopfzellenbatterie legen, wie in der Abbildung unten gezeigt. Wenn das Licht schwach leuchtet, bedeutet dies, dass der Anschluss, der die positive Seite der Batterie berührt, die Anode (positiv) der LED ist. Und der Anschluss, der den negativen Anschluss der Batterie berührt, ist die Kathode (negativ) der LED. Wenn es nicht leuchtet, drehen Sie die LED um und versuchen Sie es erneut.
Was passiert, wenn Sie LED-Leuchten falsch verkabeln?
Wenn Sie LED-Leuchten verkehrt herum anschließen, leuchtet das Licht nicht. Die LED wird dadurch jedoch nicht beschädigt. Wenn Sie versehentlich einen falschen Anschluss versuchen, ist bei niedriger bis mittlerer Spannung nichts Schlimmes passiert. Wenn Ihre LEDs jedoch an einen Hochspannungskreis angeschlossen sind, kann ein falscher Anschluss die LED beschädigen. Wenn Sie die LED-Leuchten also versehentlich verkehrt herum oder rückwärts anschließen, korrigieren Sie dies so schnell wie möglich.
Manchmal werden jedoch Sperrdioden als Schutzmaßnahme in die Schaltung eingebaut. Der Durchlassspannungsabfall über der Sperrdiode ist normalerweise sehr gering (etwa 0.7 V bei einer Standard-Siliziumdiode). Diese Spannung ist zu schwach, um die Diode zu beschädigen. Sie schützt die LED effektiv vor der hohen Sperrspannung, die ihre Sperrdurchbruchspannung überschreiten könnte.
Wie erkennt man die Polarität eines LED-Lichtstreifens?
Durch Beobachten der Markierung auf der Leiterplatte können Sie die Polarität des LED-Streifens optisch erkennen. LED-Streifen haben Kupferpads. Auf jedem Kupferpad zeigen Symbole die Polarität an; Sie finden die Markierungen „+“ und „-“. Beispielsweise ein weißes oder einfarbiger LED-Streifen hat positive und negative Markierungen; Sie können Schließen Sie den Treiber oder die Stromquelle an Befolgen Sie diese Polaritätsreihenfolge.
Darüber hinaus wird es Sie auch bei der Aufrechterhaltung der Polarität anleiten, während mehrere LED-Streifen miteinander verbinden.
Allerdings haben nicht alle Varianten von LED-Streifen die gleiche Polaritätsangabe. Zum Beispiel abstimmbare weiße Streifen könnte Markierungen wie 'C+' und 'W+' anstelle von '+' und '-' haben. Wiederum ein RGB-LED-Streifen mit gemeinsamer Anode hat einen einzigen positiven Anschluss (Anode), der von allen drei Farben (Rot, Grün, Blau) gemeinsam genutzt wird. Sie müssen den positiven Anschluss (+) an die positive Seite der Stromversorgung anschließen. Die einzelnen Farbkanäle (R, G, B) sind über einen Controller oder direkt mit der Masse (negativ) verbunden. Die folgende Tabelle hilft Ihnen, das Konzept zu verstehen:
| LED-Abziehriemen-Polaritätstabelle | ||||
| LED-Streifentyp | Positiv (+) | Negativ (-) | Zusätzliche Kanäle | Kabelfarbe (typisch) |
| Einfarbiger LED-Streifen | + oder V+ | – oder GND | Keine Präsentation | Rot (Strom), Schwarz (Masse) |
| Abstimmbarer weißer LED-Streifen | C+ (Kaltweiß), W+ (Warmweiß) | Gemeinsamer Boden | Keine Präsentation | Variiert (Kaltweiß, Warmweiß) |
| RGB-LED-Streifen (Gemeinsame Anode) | + (Gemeinsame Anode) | R- (Rot), G- (Grün), B- (Blau) | Einzelne Kanäle verbinden sich mit dem Boden | Rot (Strom), Grün (Masse für G), Blau (Masse für B), Variiert (Masse für R) |
| RGB-LED-Streifen (gemeinsame Kathode) | – (Gemeinsame Kathode) | R+ (Rot), G+ (Grün), B+ (Blau) | Einzelne Kanäle verbinden sich mit positiven | Schwarz (Masse), Rot (Strom für R), Grün (Strom für G), Blau (Strom für B) |
| Adressierbarer LED-Streifen | + (Leistung) | - (Boden) | DI (Dateneingang), CI (Uhreingang) (falls zutreffend) | Rot (Strom), Schwarz (Masse), Verschiedene (Daten, Uhr) |
Hinweis: Die Kabelfarben und Polaritätssymbole können bei verschiedenen Marken oder Herstellern unterschiedlich sein.
Neben der optischen Richtungsprüfung können Sie zur Erkennung der Polarität von LED-Streifen auch ein Multimeter verwenden. Stellen Sie das Multimeter auf Durchgangsprüfung. Platzieren Sie dann die Multimetersonden auf den Kupferpads des LED-Streifens. Ein Piepton vom Gerät zeigt an, dass Strom in Vorwärtsrichtung fließt (positiv nach negativ durch die LED). Dies bestätigt die richtige Polarität.
Fehlerbehebung bei häufigen Problemen mit der Polarität von LED-Streifen
Beim Einrichten oder Verdrahten LED-Streifen, hier sind die häufigsten Probleme, die im Zusammenhang mit der Polarität auftreten können:
Schwierigkeiten beim Finden der Polaritätsmarkierung
Die Polaritätsmarkierungen sind sehr genau auf der Leiterplatte aufgedruckt, und manche haben möglicherweise gar keine Markierung. Diese Markierungen können für schmale Streifen zu klein sein, sodass Sie beim Lesen möglicherweise Hilfe benötigen. Wenn Sie sie nicht finden können, verwenden Sie ein Mikroskop. Wenn überhaupt keine Markierungen vorhanden sind, verwenden Sie ein Multimeter. Thai-Geräte erkennen die Polarität des LED-Streifens schnell.
Falsche Polarität: Licht leuchtet nicht
Wenn Sie den Minuspol der LED-Streifenleuchte mit dem Minuspol des Netzteils oder den Pluspol mit dem Pluspol verbinden, leuchtet die Leuchte nicht. Lösen Sie die Anschlüsse und stellen Sie sie mit der richtigen Polarität erneut her.
Lose Verbindung verursacht Flackern
Auch wenn die Polarität richtig ist, kann das Licht flackern. Dies kann mehrere Gründe haben, am häufigsten ist eine lose Verbindung. Wenn die LED-Streifen an die Stromversorgung angeschlossen sind und die Verkabelung locker wird, flackert die LED. Überprüfen Sie dazu die Verbindungen erneut und stellen Sie sicher, dass sie für eine starke Verbindung geeignet sind.
Probleme mit der Verkabelungskompatibilität
LED-Streifenverbinder werden verwendet, wenn ein LED-Streifen mit dem anderen verbunden wird oder wenn LED-Streifen einfach an die Stromquelle angeschlossen werden. Jede LED-Streifenvariante hat eine bestimmte Anforderung an den LED-Streifenverbinder. Wenn Sie beispielsweise einen einfarbigen LED-Streifen verwenden, benötigen Sie einen 2-poligen LED-Streifenverbinder. Wenn Sie denselben Verbinder für den RGB-LED-Streifen verwenden, leuchtet das Licht nicht, selbst wenn Sie die Polarität beibehalten. In diesem Fall müssen Sie 4-polige LED-Streifenverbinder verwenden.
Weitere Informationen zu Problemen mit LED-Streifen finden Sie hier: Fehlerbehebung bei Problemen mit LED-Streifen.
Häufig gestellte Fragen
Fazit
Die Kenntnis der Polaritätsreihenfolge ist für die Verkabelung oder den Anschluss von elektrischen Geräten, einschließlich LED-Leuchten, erforderlich. Um den Stromkreis zu schließen und sicherzustellen, dass das Licht leuchtet, müssen Sie den Pluspol des Lichts mit dem Pluspol und den Minuspol mit dem Minuspol des Netzteils verbinden. Wenn es sich um eine durchkontaktierte LED mit zwei Leitungen und einer Kopfkappe handelt, ist das längere Beinchen positiv. Sie können dies auch erkennen, indem Sie der flachen und der intakten Seite oder der Größe der Platte folgen, wie ich in der Diskussion erwähnt habe.
Wenn Sie jedoch mit SMD-LEDs (Surface-Mount Device) wie LED-Streifen arbeiten, können Sie die Polarität schnell anhand der Symbole ermitteln. Die SMDs sind auf einer Leiterplatte mit den angegebenen Markierungen „+“ und „-“ angeordnet.
Diese Markierungen helfen Ihnen dabei, die LED-Leuchte mit der richtigen Polarität an die Stromversorgung anzuschließen. In diesem Fall können Sie sich für unsere entscheiden LEDYi LED-Streifenleuchten. Alle unsere Leuchten haben deutlich aufgedruckte Polaritätsmarkierungen auf dem Kupferpad. So können Sie die Leuchte ganz einfach installieren, ohne professionelle Hilfe oder die Notwendigkeit eines Multimeters zur Polaritätserkennung!
