19.01.2026

LED Leuchtdiode erklärt

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Was ist eine LED?

Eine LED ist ein elektronisches Bauteil, das Licht aussendet, sobald es mit Strom versorgt wird. Da es sich um eine Diode handelt und Dioden den Strom nur in eine Richtung fließen lassen, muss eine LED korrekt verdrahtet sein, um zu funktionieren.

Beim Anschließen einer LED ist es wichtig, die Anode (Pluspol) und die Kathode (Minuspol) zu unterscheiden. Um die Identifizierung zu erleichtern, weisen alle LEDs zwei physikalische Merkmale auf. Erstens ist ein Anschluss länger als der andere. Dieser längere Anschluss ist die Anode (+), der kürzere die Kathode. Zweitens befindet sich an der Seite der LED eine kleine, flache Kerbe. Der Anschluss, der näher an der Kerbe liegt, ist immer die Kathode. Dies ist wichtig zu beachten, da die Anschlüsse möglicherweise abgeschnitten wurden.

Funktionsweise der LED

Bei genauerer Betrachtung einer LED erkennt man, dass sie aus mehreren Teilen besteht. Das Gehäuse der LED ist üblicherweise aus Epoxidharz oder Kunststoff gefertigt. Dadurch ist sie widerstandsfähiger gegen Stöße und ähnliche Beschädigungen. Im Inneren der LED befinden sich zwei Hauptteile: der Pol und der Amboss . Der Pol ist der positive Pol (Anode), der Amboss der negative Pol (Kathode). In einer kleinen Vertiefung des Ambosses befindet sich ein Chip, der über einen Bonddraht mit dem Pol verbunden ist.

Damit eine LED Licht emittiert, muss sie aus einem speziellen Material bestehen. Der Halbleiterchip, der die LED zum Leuchten bringt, wird aus Galliumarsenid (GaAs), Galliumphosphid (GaP), Galliumarsenidphosphid (GaAsP), Siliciumcarbid (SiC), Galliumindiumnitrid (GaInN), Aluminiumgalliumindiumphosphid (AlGaInP) und ähnlichen chemischen Verbindungen hergestellt. Die Farbe der LED hängt von der verwendeten Verbindung ab .

Um zu verstehen, wie man mit LEDs arbeitet, müssen wir einige Dinge über sie wissen.

Polarität

In der Elektronik gibt die Polarität die Symmetrie eines Bauteils an. Das bedeutet, dass die Anschlussrichtung bei polarisierten Bauteilen entscheidend ist. Nicht polarisierte Bauteile (z. B. Widerstände) können beliebig angeschlossen werden und funktionieren trotzdem. Wie bereits erwähnt, lässt eine Diode den Strom nur in eine Richtung fließen. Eine LED ist daher polarisiert und leuchtet nur, wenn sie korrekt angeschlossen ist. Damit sie funktioniert, muss der Strom von der Anode zur Kathode fließen . Die Anode muss mit dem Pluspol und die Kathode mit dem Minuspol verbunden werden. Andernfalls bleibt die LED aus. Sie geht nicht kaputt, sondern funktioniert einfach nicht und kann den gesamten Stromkreis unterbrechen. In einem Schaltplan ist die Anode die Linie, die zur breiten Seite des Dreiecks führt.

Strom und Widerstände

Die Lichtstärke hängt vom Stromverbrauch der LED ab. Je mehr Licht sie abgibt, desto mehr Strom verbraucht sie und desto mehr Batterien werden entladen. Dioden begrenzen den Stromfluss im Allgemeinen nicht und werden zerstört, wenn sie zu viel Strom aufnehmen. Widerstände verhindern dies. Sie begrenzen den Elektronenfluss im Stromkreis und verhindern so, dass die LED zu viel Strom zieht. Für die meisten LEDs sind 330-Ohm-Widerstände ausreichend. Beachten Sie jedoch, dass die Helligkeit der LED mit steigendem Widerstand abnimmt .

Durchlassspannung

Ein Begriff, der Ihnen bei der Arbeit mit LEDs häufig begegnen wird, ist die Durchlassspannung. Sie gibt an, welche Spannung Ihr Schaltkreis für die LEDs benötigt. Dieser Wert ist besonders wichtig, wenn mehrere LEDs an eine Stromquelle angeschlossen sind. Bei einer Versorgungsspannung von 5 V darf die Gesamtspannung Ihrer Bauteile diesen Wert nicht überschreiten.

Hier ist eine Liste der gängigsten Durchlassspannungen für LEDs, abhängig von der Farbe:

Rot: 1,6 V
Orange: 2V
Gelb: 2,1 V
Grün: 1,9 V
Blau: 2,4 V
Ultraviolett: 3 V
Klarweiß: 3,5 V

LED-Typen

Bisher haben wir über einfache, einfarbige LEDs gesprochen. Doch die LED-Technologie hat sich stark weiterentwickelt, und es gibt heute eine Vielzahl von Typen. Hier sind einige LED-Dioden, mit denen wir besonders gerne arbeiten:

Zweifarbig und dreifarbig

Zweifarbige und dreifarbige LEDs leuchten in einer Farbe, die von der Stromrichtung abhängt . Herkömmliche zweifarbige LEDs haben zwei Drähte, die auf der Rückseite mit der Anode und der Kathode verbunden sind. Die Lichtfarbe wird durch die Anode bestimmt, an der die positive Spannung anliegt.

Dreifarbige LEDs funktionieren etwas anders. Sie haben drei Drähte: je einen für die Anoden und einen mittleren für die Kathode. Wie bei zweifarbigen LEDs leuchtet die LED in der Farbe, an die eine positive Spannung angelegt wird. Der Clou dabei ist jedoch, dass die beiden Anoden separat verdrahtet sind. Dadurch kann man an beide Drähte eine positive Spannung anlegen . In diesem Fall leuchtet die LED in einer dritten Farbe, einer Mischung der beiden anderen.

RGB-LED

RGB steht für Rot, Grün und Blau. Durch die Kombination dieser Farben kann eine RGB-LED nahezu jede Farbe erzeugen, hat aber Schwierigkeiten mit Rosa- und Brauntönen . Neben Anschlüssen für die drei Grundfarben besitzt eine RGB-LED einen vierten Anschluss für die Anode oder Kathode.

Je nachdem, ob Sie eine RGB-LED mit Anode oder Kathode haben, ist die Stromversorgung unterschiedlich. Bei einer LED mit Anode verbinden Sie den Anodendraht des Netzteils mit dem Pluspol. An die roten, grünen und blauen Drähte muss ein Low-Signal angelegt werden. Bei einer LED mit Kathode hingegen verbinden Sie den Kathodendraht des Netzteils mit dem Minuspol. An die roten, grünen und blauen Drähte muss ein High-Signal angelegt werden.

Infrarot-LED

Ein Infrarot-LEDs , oder IR-LEDs, sehen auf den ersten Blick wie normale LEDs aus und sind schwer zu erkennen. Der Hauptunterschied besteht darin, dass sie Sie emittieren Licht im Infrarotbereich . Da dieser außerhalb des sichtbaren Spektrums liegt, ist das Licht dieser LEDs für das menschliche Auge unsichtbar. Sie ermöglichen die kostengünstige Erzeugung von Infrarotlicht und die drahtlose Kommunikation zwischen Geräten und Sensoren. Daher werden sie häufig in der Maschine-zu-Maschine-Kommunikation sowie im Internet der Dinge eingesetzt.

Sie haben diese Art von LED wahrscheinlich schon im praktischen Einsatz gesehen. Eine TV-Fernbedienung ist ein typisches Beispiel für eine Infrarot-LED. Auch einige ältere Mobiltelefone mit physischen Tasten nutzten Infrarot-LEDs zur Datenübertragung an andere Geräte.

SMD-LED

Wenn Sie sich ein Arduino-Board ansehen, werden Sie einige SMD-Bauteile (Surface-Mount-Devices) entdecken. Wie andere Bauteile können auch LEDs oberflächenmontiert sein . Die RX- und TX-LEDs auf dem Arduino sind, wie Sie vielleicht schon vermutet haben, Beispiele für SMD-LEDs. Diese LEDs benötigen keine Verdrahtung und werden direkt auf die Platine gelötet.

OLED

OLED steht für organische Leuchtdiode . Im Gegensatz zu den bisher besprochenen LEDs besteht eine OLED aus einer leitfähigen Schicht organischer Verbindungen , die Licht emittiert, sobald ein elektrischer Strom durch sie fließt. Diese Schicht befindet sich zusammen mit weiteren Schichten zwischen zwei Elektroden. Die Bezeichnung „organische Verbindung“ bedeutet, dass sie Kohlenstoff-Wasserstoff-Bindungen enthält und nicht aus natürlichen Materialien besteht.