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Vorkondensator und Konstantstromregler

Einfache LED-Versorgung

10. Juli 2012, 8:14 Uhr | Von Steve Sheard und Eric Tuffyas

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Robustes Systemdesign

Beleuchtungssysteme müssen langfristige Zuverlässigkeit bieten, selbst wenn sie widrigen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind. Das Systemdesign sollte daher so robust wie möglich sein. Die Spezifikation der Zener-Dioden mit einem entsprechend geeigneten Gehäuse ist daher entscheidend, da die darüber abgeleitete Leistung sehr hoch sein kann.

Widmen wir unsere Aufmerksamkeit nun den Widerständen (Bild 1): R₂ (in der Regel 120 Ω) fungiert als Einschaltstrom-Begrenzung für den Koppelkondensator, während der Widerstand R₁für eine geringe Leistungsfaktorkorrektur sorgt und als Schutzeinrichtung fungiert. Wird der Strom abgeschaltet und ist der Kondensator C nicht vollständig entladen, bietet R₁ eine entsprechende Entladungsstrecke. Für ihn sollte ein Widerstandswert zwischen 470 kΩ und 100 kΩ verwendet werden.

Nähert sich die Impedanz von R₁ dem Wert Null, fällt auch der Effekt des Koppelkondensators geringer aus. Ein kleinerer R₁-Wert verbessert den Leistungsfaktor, der Effekt des Koppelkondensators verringert sich und ein zusätzlicher Leckstrom fließt in den Regler, die LEDs und die Zener-Diode. Der »NSI45090DDT4G« von ON Semiconductor ist ein Konstantstromregler mit einem Self-Biased-Transistor (SBT), der LED-Ströme über einen weiten Spannungsbereich regeln kann. Sein negativer Temperaturkoeffizient schützt die LEDs vor thermischer Instabilität bei extremen Spannungen und Strömen.

Die hohe Anoden-Kathoden-Betriebsspannung schützt den Baustein vor Überspannungen, wie sie in Beleuchtungs- und Signage-Anwendungen auftreten. Darüber hinaus senkt der Regler die Lagerkosten, da er sich für Anwendungen sowohl mit höheren als auch mit niedrigeren Strömen eignet. Die hier beschriebene Vorkondensator-Topologie überträgt Spannungsschwankungen in Stromschwankungen. Treten große Schwankungen auf, garantiert ein Konstantstromregler im LED-Strang bei höheren Spannungen einen sicheren und gleichmäßigen Betrieb von LEDs mit kleiner Durchlassspannung.

Über die Autoren:

Steve Sheard ist Strategic Programs Manager, Eric Tuffyas ist Applications Engineer in der Small Signal Division, beide bei ON Semiconductor.