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LED-Beleuchtung

Neue ICs unterstützen modulares Leuchten-Design

5. Mai 2014, 12:57 Uhr | Peter Bensch

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Eine neue modulare Architektur

Mit der Einführung eines neuen Typs digitaler Steuerungen mit speziell für die Verwendung in Beleuchtungen bestimmten Funktionen kann eine solche modulare Architektur der Stromversorgung von Beleuchtungsherstellern wirtschaftlich realisiert werden. Da dieser Steuerungstyp wie ein Mikrocontroller arbeitet, kann ein Entwickler zusätzliche, für eine Beleuchtungsanlage nützliche Funktionen integrieren. Diese neue Architektur verwendet speziell dafür entwickelte Steuereinheiten, um parallele Ketten (Strings) dimmbarer LEDs mit dedizierten Schaltreglern anzusteuern (Bild 1). Durch phasenverschobene Steuerung der LED-Ketten wird die Welligkeit des Eingangsstroms erheblich verringert: So lassen sich elektromagnetische Störungen (EMI) reduzieren und gleichzeitig die Kosten der Stückliste (BoM) so gering wie möglich halten.
Durch Verändern von Anzahl und Länge der Strings wird eine Vielzahl verschiedener Leuchten-Designs ermöglicht. Dabei liefert ein externes AC/DC-Stromversorgungsmodul eine Konstantspannung, die höher ist als die Flussspannung des längsten LED-Strings. Dadurch können mit einer einzigen Leiterplatte extrem viele Varianten von Stromversorgungen für Leuchten realisiert werden.
Abgesehen von dem einfacheren Systemdesign und einem beschleunigten Markteintritt hat dieser Ansatz noch einen weiteren Vorteil: Konventionelle, lichtstarke LED-Leuchten verwenden normalerweise hintereinander geschaltete LEDs. Die Stromversorgungen für solche seriellen Strings liefern sehr hohe Spannungen, die aus Sicherheitsgründen eine Isolierung benötigen. Im Gegensatz dazu werden mehrere kürzere, parallele LED-Ketten aus einer sicheren Niederspannung versorgt und benötigen daher keinen Schutz gegen Stromschlag für den Endanwender.

Durch Verändern von Anzahl und Länge der Strings wird eine Vielzahl verschiedener Leuchten-Designs ermöglicht. Dabei liefert ein externes AC/DC-Stromversorgungsmodul eine Konstantspannung, die höher ist als die Flussspannung des längsten LED-Strings. Dadurch können mit einer einzigen Leiterplatte extrem viele Varianten von Stromversorgungen für Leuchten realisiert werden.

Abgesehen von dem einfacheren Systemdesign und einem beschleunigten Markteintritt hat dieser Ansatz noch einen weiteren Vorteil: Konventionelle, lichtstarke LED-Leuchten verwenden normalerweise hintereinander geschaltete LEDs. Die Stromversorgungen für solche seriellen Strings liefern sehr hohe Spannungen, die aus Sicherheitsgründen eine Isolierung benötigen. Im Gegensatz dazu werden mehrere kürzere, parallele LED-Ketten aus einer sicheren Niederspannung versorgt und benötigen daher keinen Schutz gegen Stromschlag für den Endanwender.