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Licht im Dschungel der LED-Stromversorgungen
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Auswahl eines CV-Treibers
Wenn die LED-Lampe bereits Komponenten wie beispielsweise Widerstände oder CC-Treiber zur Stromregelung enthält, ist ein LED-Treiber mit CV-Betriebsart erforderlich (Bild 2). Auch in diesem Fall wird ein Treiber empfohlen, dessen Nennausgangsspannung identisch oder ähnlich zur Nennspannung der LED-Lampe ist.
Was passiert, wenn die Ausgangsnennspannung des LED-Treibers höher ist als die Nennspannung der LED-Lampe, hängt davon ab, welche Art von CC-Treibern in der LED-Lampe integriert sind. Falls Widerstände zur Stromregelung verbaut sind, dann bedeutet eine höhere Spannung des LED-Treibers mehr Spannung auf den Widerständen. Dies zieht einen höheren Strom in Widerständen und LEDs nach sich und kann zu einer Überlastung und starken Überhitzung der Komponenten führen. Dadurch wird wiederum die Lebensdauer der LED-Lampe reduziert. Handelt es sich bei den in die Lampe integrierten Treibern um komplexe CC-Treiber, lässt sich die LED-Lampe gegebenenfalls mit einer höheren Spannung betreiben. Das hängt davon ab, wie der Betriebsspannungsbereich des CC-Treibers definiert ist. Allerdings wird hierbei unnötig mehr Energie benötigt.
Auch wenn die Ausgangsspannung der LED-Stromversorgung geringer ist als die der LED-Lampe, ist die Funktion der Lampe abhängig vom in der LED-Lampe enthaltenen CC-Treiber. Falls Widerstände zur Stromregelung verwendet werden, resultiert aus einer niedrigeren Betriebsspannung ein niedrigerer Strom. Die LEDs werden also nicht die volle Helligkeit liefern können, aber auch nicht so warm werden. Bei komplexen CC-Treibern muss wiederum darauf geachtet werden, ob der Betriebsspannungsbereich des CC-Treibers mit der niedrigeren Ausgangsspannung des CV-Treibers zusammenpasst.
Und was passiert, wenn der Ausgangsnennstrom des LED-Treibers niedriger ist als der Nennstrom der LED-Lampe? Dieser Fall sollte unbedingt vermieden werden, da ein zu hoher Betriebsstrom der LED-Lampe die LED-Stromversorgung überlasten kann. Der Treiber wird also in einen Schutzmodus gegen Überlast versetzt und die LED-Lampe flackert oder leuchtet gar nicht.
Für den Fall, dass der Ausgangsnennstrom des LED-Treibers höher ist als der Nennstrom der LED-Lampe, ist das vollkommen unproblematisch. Tatsächlich wird empfohlen, den Ausgangsstrom der Stromversorgung um 10 bis 20 % höher zu dimensionieren, als es die LED-Lampe erfordert. Hierdurch bleibt die Eigenerwärmung des LED-Treibers gering und die Bauteile in der Stromversorgung werden nicht an ihrer Leistungsgrenze betrieben.
Kombinierter CC+CV-Modus
Manche Stromversorgungen lassen sich sowohl im CC- als auch im CV-Modus betreiben (Bild 3). Unterstützt der LED-Treiber sowohl die CC- als auch die CV-Betriebsart, dann ist diese Eigenschaft in der Regel auf die Funktionalität des IC zurückzuführen, auf dem die Stromversorgung basiert. Der Wechsel vom CV- auf den CC-Modus und umgekehrt erfolgt automatisch. Das Umschalten des Betriebsmodus hängt von den Strom- und Spannungsanforderungen der Last (der LED-Lampe) ab, die mit dem Ausgang des Treibers verbunden ist. Üblicherweise befindet sich im Datenblatt von CC+CV-Treibern eine Grafik oder eine Tabelle, in der CV- und CC-Bereich spezifiziert sind.
Wenn die LED-Lampe nur LEDs enthält, dann wird eine CC+CV-Stromversorgung für gewöhnlich im CC-Modus arbeiten. Falls auch Komponenten zur Stromregelung in der LED-Lampe vorhanden sind, dann arbeitet die Stromversorgung im CV-Modus.
Sollte bei einer der vorangehend beschriebenen Treibertypen die Spezifikation des CC- und/oder des CV-Betriebsbereichs im Datenblatt fehlen, dann lässt sich die CC+CV-Charakteristik durch den Anschluss einer DC-Last ermitteln, die sowohl für Strom als auch für Spannung den Bereich von 0 bis zum jeweiligen Maximalwert abtastet.
Egal für welchen Treibertyp man sich entscheidet, ist man gut beraten, den Treiber so zu wählen, dass dieser dauerhaft in einem Lastbereich von 80 bis 90 % der spezifizierten Nennlast betrieben wird. So lässt sich sicherstellen, dass die LED-Lampe ihre volle Helligkeit erreicht und die in der Stromversorgung verbauten Bauteile nicht überlastet werden.
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