Power Integrations stellt IC zur simplen und wirksamen Problemlösung vor
Flimmerfreies Dimmen von LEDs
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Weder Optokoppler noch X-Kondensator und Elko nötig
Der kaliformische Halbleiterhersteller Power Integrations hat eine Lösung für die beschriebenen Kompatibilitätsprobleme zwischen LED-Stromversorgungen und TRIAC-Dimmern entwickelt. Die Schaltung basiert auf dem zur LinkSwitch-PH-Familie gehörenden Baustein LNK406EG. Die monolitischen LED-Treiber-ICs der Familie LinkSwitch-PH enthalten einen 725-V-Leistungs-MOSFET und einen primärseitigen Continuous-Conduction-Mode-PWM-Controller. Der Controller fungiert als Konstantstromquelle und sorgt zugleich für die aktive Leistungsfaktorkorrektur (Power Factor Correction, PFC). Die von Power Integrations entwickelte primärseitige Regelungstechnologie, mit der die Produktfamilie LinkSwitch-PH arbeitet, ermöglicht eine wesentlich genauere Konstantstromregelung, als sie mit herkömmlichen primärseitigen Regelungsverfahren erreichbar ist. Gegenüber galvanisch getrennten Flyback-Stromversorgungen mit sekundärer Regelung hat sie den Vorteil, dass der Optokoppler und weitere periphere Bauteile entfallen. Der PFC-Funktionsblock des Controllers macht den Elektrolyt-Ladekondensator überflüssig.
Die ICs der Familie LinkSwitch-PH können für dimmbaren oder nicht-dimmbaren Betrieb konfiguriert werden. Für TRIAC-Phasenanschnitt-Dimming sind ein Programmierwiderstand am REFERENCE-Anschluss und ein 4-MΩ-Widerstand (Spannungsteiler) am VOLTAGE-MONITOR-Anschluss erforderlich, um einen linearen Zusammenhang zwischen Eingangsspannung und Ausgangsstrom zu erzielen und den Dimm-Bereich zu maximieren.
Der Continuous Conduction Mode bietet zwei signifikante Vorteile: es entstehen geringere Durchlassverluste, was den Wirkungsgrad steigert, sowie eine geringere Störspannung/Störstrahlung. Die geringere Störspannung/Störstrahlung ermöglicht es, EMV-Standards mit einem kleineren Eingangs-EMV-Filter zu erfüllen. Ein X-Kondensator kann entfallen, und die Gleichtaktdrossel kann verkleinert werden oder ebenfalls entfallen.
Die LinkSwitch-PH-ICs »verjittern« intern die Schaltfrequenz des Hochspannungs-Leistungs-MOSFETs, was die Filteranforderungen weiter verringert. Das kleinere Eingangs-EMV-Filter stellt für die Ansteuerschaltung eine kleinere reaktive Impedanz dar und verringert dadurch das Eingangsstrom-Überschwingen signifikant. Die LinkSwitch-PH-ICs werden aus einer internen Referenzstromversorgung gespeist, das erhöht die Stabilität. In dimmbaren Anwendungen gewährleisten zusätzliche aktive Dämpfer- und Ableitschaltungen einen robusten, flimmerfreien Betrieb über einen ungewöhnlich weiten Dimmbereich. Die Konstantstromregelung erlaubt einen Spannungshub von ±25% und macht eine Selektion der LEDs nach der Durchlassspannung entbehrlich. Die enge Stromtoleranz von ±5% gewährleistet zudem eine gleichmäßige Helligkeit der LEDs.
Das 14-W-LED-Treiber-Design weist folgende Leistungsmerkmale auf: Kompatibilität mit Standard-TRIAC-Wechselspannungsdimmern neuester Bauart, weiter Dimmbereich (1000:1, das heißt zwischen 500 mA und 0,5 mA), hoher Wirkungsgrad (besser als 85%) und großer Leistungsfaktor (besser als 0,9). Es beweist, dass die Probleme, die das TRIAC-Dimmen von LED-Lampen aufwirft, lösbar sind, und es vereinfacht die Entwicklung von Treibern für kostengünstige dimmbare LED-Lampen mit konsistenten und zuverlässigen Betriebseigenschaften.
- Flimmerfreies Dimmen von LEDs
- LED-Stromversorgung muss Phasenanschnitt-Wechselspannung interpretieren
- Weder Optokoppler noch X-Kondensator und Elko nötig
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