Ein Stromkreis steuert mehrere LED-Stränge

Anbieter zum Thema

ROHM Semiconductor GmbH

Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG

RECOM Power GmbH

onsemi

Offener LED-Strang hat keinen Einfluss auf die anderen LEDs

Für den Fall, dass ein LED-Strang offen ist, wird der Strom durch die anderen LED-Stränge in keiner Weise beeinträchtigt. Die pnp- und npn-Transistoren für den offenen LED-Strang schalten automatisch ab und entfernen somit die Rückkopplungsspannung dieses Strangs aus der Regelschleife. Der gesamte Ausgangsstrom des Umschalters sinkt, aber die Ströme, die durch jeden übrigen Strang weiter hindurchgeleitet werden, bleiben auf konstantem Niveau – unverändert und unabhängig vom offenen Strang.

Bei dem Baustein NCV3063 von ON Semiconductors handelt es sich um einem 1,5-A-Schaltregler. Mit ihm ist es möglich, einen Konstantstromschaltregler zu entwickeln, der mehrere LED-Stränge mit nur einem Regelkreis steuern kann. Der Regler benötigt eine Rückkopplungsspannung von 1,25 V, was dem gleichen Spannungswert entspricht, der über den Messwiderstand erzeugt wird.

Diese Spannung schaltet die npn-Transistoren in der oben beschriebenen Anordnung ein. Diese schalten wiederum die pnp-Transistoren ein, was eine Weiterleitung der Abfragespannung an die System-Regelschleife ermöglicht. Liegt ein LED-Strang offen, wird der fehlerhafte Strang automatisch aus der Rückkopplung herausgenommen und der Systemstrom entsprechend angepasst. In diesem Fall machen die hohe Eingangsspannungstauglichkeit bis zu 40 V und der Betriebstemperaturbereich von -40 bis 125 °C den Baustein robust genug, dass er in rauen Umgebungen in der Industrie und in Automotive-Anwendungen eingesetzt werden kann.

Keine Begrenzung bei der Parallelschaltung von LED-Strängen

Ein weiterer Vorteil dieser Implementierung ist, dass es beim Parallelschalten von LED-Strängen praktisch keine Begrenzung gibt. Für Beleuchtungssysteme ergibt sich somit eine größere Design-Flexibilität. Die unterschiedlichen Ströme bei mehreren Strängen hängen vor allem vom schwankenden Durchlassspannungsabfall der LED-Emitter ab. Selbst wenn geringe Unterschiede bei der Durchlassspannungscharakteristik der LEDs vorliegen, ergibt sich schnell ein durchschnittlicher Wert für den Durchlassspannungsabfall, sobald die Länge des LED-Strangs zunimmt.

In den meisten Beleuchtungsdesigns lässt sich dieser dann vernachlässigen. Zu den anderen Abweichungen zählen Toleranzen der Messwiderstände; und die Sättigungsspannung der pnp-Transistoren hat sich in Labormessungen als sehr klein erwiesen. Die Auswirkung auf den optischen Ausgangswert jedes Emitters kann für das menschliche Auge als kaum wahrnehmbar bezeichnet werden und wirkt sich im realen Einsatz nicht nachteilig auf die Systemleistung aus.

* * Mark Scholten ist Senior Field Application Engineer bei ON Semiconductor.

(ID:26865100)