Treiberlose LED-Leuchten Direkt am Wechselstrom

LEDs arbeiten wie alle Halbleiter nur mit Gleichstrom, aber im Haushalt haben wir nur Wechselstrom. Daher sind für LED-Lampen immer auch entsprechende AC/DC-Wandler nötig. Eine neue AC-Technologie ersetzt konventionelle LED-Stromversorgungen, und die Leuchtdioden lassen sich sogar gleichmäßig dimmen.

von Wolfgang Endrich, Geschäftsführer von euroLighting.

Vor einiger Zeit begann euroLighting nach einem Ersatz für die doch recht anfälligen Netzteile der LED-Module zu suchen. Fündig wurde man in Ostasien: Ein Hersteller dort hatte einen neuartigen Chip entwickelt, mit dem sich die konventionellen Stromversorgungen ersetzen lassen. Im Vergleich zu den bisher genutzten LED-Treibern sind diese wesentlich kleiner und günstiger, Anwender können damit Platz und Kosten einsparen. Zudem benötigen die AC-Module keine zusätzlichen Elektrolytkondensatoren oder andere Bauelemente mehr, die schon nach kurzer Zeit ausfallen können.

Der Chip arbeitet auf recht einfache Art und Weise: Eine Netzwechselspannung von 230 V wird gleichgerichtet und ohne Glättung einem AC-Direkttreiber (im obigen Bild links unten) zugeführt, der mit 100 Hz bis 120 Hz taktet. Mit einem konstanten Strom und einer Spannung zwischen 60 V bis 70 V betreibt dieser dann die Leuchtdioden. Sogar LEDs unterschiedlicher Hersteller, die für Spannungen zwischen 2 V und 70 V spezifiziert sind, lassen sich mit dieser Lösung direkt ansteuern.

Da euroLighting fortlaufend seine treiberlose AC-Technologie verbessert, hat das Unternehmen nun die zweite Generation an D/COB-Modulen auf den Markt gebracht, die seit Mai 2015 auch in Serie geliefert wird. Eine wesentliche Neuerung bei diesen Modulen besteht darin, dass man den Chip nicht mehr nur auf die Leiterplatte lötet, sondern diese ungehäust als Dies direkt auf die Leiterplatte bondet. So lässt sich die gesamte Schaltung am Rande der Leiterplatte unterbringen. Um eine Berührungssicherheit herzustellen, wird die rundum geführte Schaltung mit Epoxidharz vergossen.

Berührungssicher

Nun stellt euroLighting eine weitere Möglichkeit vor, welche die AC-Module komplett berührungssicher macht: eine Plastikabdeckung in vier unterschiedlichen Durchmessern von 30 mm, 33 mm, 46 mm und 54 mm (Bild 1). Sie wird mit zwei Kunststoffschrauben samt Modul auf dem Kühlkörper befestigt und eignet sich dank unterschiedlicher Maße für alle AC-Module des Unternehmens. Mit dieser vollständigen Abdeckung erreichen die Module Schutzklasse II.

Zwei wesentliche Merkmale unterscheidet die AC-Module von euroLighting vom Mitbewerb: Zum einen sind die Chips am Rand der Leiterplatte verteilt. Anders als beim Wettbewerb konzentriert sich die Schaltung nicht an nur einem Punkt, wodurch es zu thermischen Problemen kommen kann. Durch die Anordnung am Rand kann sich die Verlustwärme gleichmäßig über die ganze Fläche verteilen. Durch eine derartige Erwärmung der Platinen, die man sehr genau mit einer Wärmebildkamera messen kann, lassen sich die LEDs und die Schaltung optimal per Kühlkörper kühlen. Zum anderen lässt sich jede AC-Schaltung von euroLighting im Bereich von 10% bis 100% gleichmäßig dimmen, während andere Schaltungen nur ein sequenzielles Dimmen erlauben (Bild 2).