LED-Treiber Ohne Flackern am Netz

Zweistufige Stromversorgung für LEDs, die am Wechselspannungsnetz betrieben werden. Der Booster Converter übernimmt die Leistungsfaktor-Korrektur, der nachfolgende Sperrwandler (Flyback Converter) regelt den Strom durch die LED.
Zweistufige Stromversorgung für LEDs, die am Wechselspannungsnetz betrieben werden. Der Booster Converter übernimmt die Leistungsfaktor-Korrektur, der nachfolgende Sperrwandler (Flyback Converter) regelt den Strom durch die LED.

Das Anschalten von LEDs an das Wechselspannungsnetz ist eine schaltungstechnische Herausforderung: Wirkungsgrad und Lebensdauer der elektronischen Schaltung müssen hoch, LED und auch die Ansteuerschaltung gegen Fehlfunktion und Übertemperatur geschützt sein. Und die LED sollte auch nicht flackern.

LEDs Ansteuerung von LEDs ist immer dann anspruchsvoll, wenn hohe Anforderungen an die Lichtqualität gestellt werden. Da die Lichtstärke praktisch trägheitslos an den Vorwärtsstrom gekoppelt ist, verursacht eine Helligkeitsregelung über Pulsweitenmodulation ein merkliches Flackern. Ein neuer Schaltkreis von Dialog Semiconductor vermeidet dieses Problem durch das Hintereinanderschalten von Leistungsfaktor-Korrektur (PFC) und Sperrwandler. Der neue Baustein mit der Bezeichnung »iW3623« kann an Wechselspannungen zwischen 100 V und 277 V angeschlossen werden und bietet eine Ausgangsleistung von 45 W bei Ausgangsspannungen bis 18 V.

Der Hersteller hat seine Schaltungstechnik für ein flackerfreies LED-Licht unter dem Warenzeichen »Flickerless« geschützt. Die Schaltung arbeitet mit Frequenzen zwischen 100 und 120 Hz ohne eine nennenswerte Restwelligkeit.

Die erste Stufe setzt die Eingangswechselspannung um in eine Gleichspannung unter Minimierung der Blindleistung; der Hersteller gibt einen Leistungsfaktor von cos j > 0,95 an. Durch die Verwendung der patentierten »PrimAccurate«-Schaltung ist im Eingangkreis keine Regelung auf der Sekundärseite des Eingangstransformators mehr erforderlich, damit entfällt auch ein sonst notwendiger Optokoppler für die potentialfreie Übertragung der Regelgröße über die Isolationsbarriere. Darüber hinaus ermöglicht die Schaltung, statt der sonst üblichen FETs kostengünstigere bipolare Transistoren zu verwenden.

Damit die Schaltung gleichwohl einen guten Wirkungsgrad erreicht, nutzt der Hersteller sowohl für die »Booster«-Eingangsstufe als auch für den nachfolgenden Sperrwandler den Quasi-Resonanzbetrieb und führt zudem den Basisstrom so nach, dass der Wirkungsgrad verbessert und die Störstrahlung minimiert werden.Schließlich wird das von Dialog geschützte EZ-EMI-Verfahren genutzt, bei dem ein einfach aufgebautes Filter zur weiteren Unterdrückung der Störstrahlung dient. Auf diese Weise konnte auch die Zahl der externen Bauelemente weiter reduziert werden.

Das IC bietet neben den üblichen Schutzschaltungen auch die Möglichkeit, die Temperatur innerhalb der Leuchteinheit mit einem NTC-Widerstand zu überwachen und entsprechend zu reduzieren. Dies dient auch der Verlängerung der Lebensdauer der externen Elektrolyt-Kondensatoren in der Leuchteinheit. Übersteigt die Temperatur einen bestimmten Grenzwert, dann schaltet das IC ab.