Moderne Stromversorgungen machen das Dimmen von LEDs zum Kinderspiel

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Gleichstrom-Dimmung ändert die Lichtfarbe der LED

Es sei nicht verschwiegen, dass auch die Gleichstrom-Dimmung einen Nachteil besitzt: Bei einer Änderung des Stroms durch die LEDs ändert sich geringfügig der Lichtort, das heißt, die Lichtfarbe verschiebt sich, und zwar je nach LED-Typ meist zum „roten“ Ende des Spektrums. Allerdings kann diese Veränderung in den meisten Anwendungsfällen als vernachlässigbar bezeichnet werden. In bestimmten Umgebungen (Wohn- und Schlafzimmer, Gastronomie) ist sie sogar erwünscht – es gibt sogar LED-Treiberchips, die die durch die Rotverschiebung erzeugte „kuschelige“ Atmosphäre beim Dimmen von Glühlampen auf LED-Beleuchtungsanlagen zu übertragen versuchen.

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Dimmen verbessert LED-Wirkungsgrad und Lebensdauer

In technischer Hinsicht hat dieses Analog-Dimm-Verfahren eine Reihe von Vorteilen. So wird die LED dabei von einem gegenüber Volllast reduzierten Strom durchflossen; entsprechend sinkt die Sperrschichttemperatur. Dadurch verbessert sich der energetische Wirkungsgrad und die Lebensdauer der LED wird verlängert. Darüber hinaus wirkt sich die analoge Dimmung günstig auf das EMV-Verhalten der gesamten Anordnung aus, da keine Strom- und Spannungspulse auftreten – im Gegensatz zur PWM, die mit ihren Rechteckpulsen breitbandige elektromagnetische Störungen erzeugt.

Drei verschiedene Schaltungen zum Dimmen

Gut ausgestattete LED-Stromversorgungen wie etwa das HLG-320H und andere Geräte aus dem breiten Sortiment von Emtron electronic verfügen über eine sogenannte 3-in-1-Dimmung. Bei dieser sekundärseitigen Helligkeitsregelung können drei verschiedene Eingangsbeschaltungen zur Gewinnung des Dimming-Signals genutzt werden. Dem Anwender oder Systemintegrator steht damit ein flexibles Instrumentarium zur Umsetzung seiner Dimm-Wünsche zur Verfügung.

Dimmen über einen Widerstand am Eingang

Die 3-in-1-Dimmung bietet beispielsweise die Möglichkeit, den Steuereingang mit einem Widerstand zu beschalten und damit das Helligkeitsniveau der Beleuchtung einzustellen. Dazu eignet sich ein Potenziometer ebenso wie die Beschaltung mit einem Festwiderstand. Ein offener Eingang entspricht einem Widerstandswert von unendlich; damit stellt sich ein Lichtpegel von 100% ein.

Steuerspannung bestimmt Dimmfaktor

Die zweite Option besteht in der Möglichkeit, die Helligkeit über eine Steuerspannung zwischen 1 und 10 V am Eingang einzustellen. Je nach eingestellter Spannung ergibt sich ein Strom durch die LED zwischen 10 und 100% des Nennwertes.

PWM-Signal zur Helligkeitssteuerung der LED

Als dritte Möglichkeit nimmt das Netzteil auch ein PWM-Signal zur Einstellung der LED-Helligkeit entgegen. Dieses pulsierende Signal wird jedoch nicht auf den Stromausgang durchgeschaltet, sondern mithilfe einer Auswerteschaltung in eine kontinuierliche Stellgröße umgewandelt.

Diese Option bietet Vorteile in Gebäudemanagementsystemen, bei denen die Steuersignale über weit verzweigte Bussysteme zu den LED-Stromversorgungen gelangen: Ein PWM-Signal mit seinen deutlich unterscheidbaren Spannungspegeln lässt sich in solchen komplexen Umgebungen sicherer übertragen als ein Spannungs- oder Widerstandswert.

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Literaturhinweise:

[1] Prof. Dr.-Ing. Peter Marx, Ludwigsburg 2012

[2] Scott Brown, iWatt, EE Times Europe 2012

* Jörg Traum ist Geschäftsführer der Emtron electronic GmbH in Nauheim

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