Die passende Lösung finden Licht im Dschungel der LED-Stromversorgungen

LED-Betriebsgeräte gibt es viele. Doch welche Stromversorgung ist die richtige für welche Anwendung? Ein Überblick über die verschiedenen LED-Treiber-Typen.

Auch wenn LEDs lange genug am Markt sind, dass ihre Arbeitsweise hinlänglich bekannt ist, und Retrofit-Lampen als Ersatzprodukte für Glühlampen und Leuchtstoffröhren mittlerweile in Haushalten und Unternehmen weit verbreitet sind, ist vielen Anwendern nicht klar, wie wichtig es ist, das richtige Netzteil für die jeweilige Anwendung auszuwählen. Dieser Beitrag soll Fragen, die bezüglich der Wahl des passenden Betriebsgerätes häufig auftreten, verständlich beantworten. Wer die Grundlagen versteht, wird Anwenderfehler, die durch Unkenntnis auftreten, zukünftig vielleicht vermeiden können.

CV- oder CC-LED-Treiber?

Das erste, was für die Wahl des richtigen LED-Treibers bekannt sein muss, sind die Eigenschaften des LED-Lichts. Bei diesen Parametern handelt es sich um die Nennleistung, die Nennspannung und den Nennstrom sowie die jeweiligen Begrenzungen (Maximum/Minimum) und Toleranzen. Sämtliche Parameter finden sich in den Datenblättern der LED- bzw. LED-Leuchtmittel-Hersteller. Wichtig zu wissen ist hierbei: Die Helligkeit der LED ist direkt proportional zum Betriebsstrom, wenn die LED im Konstantstrom-Modus (CC – Constant Current) betrieben wird. Die Leuchtdiode weist im Betrieb eine exponentielle I-U-Charakteristik auf. Meistens spezifiziert der LED-Hersteller in seinem Datenblatt, ob eine LED im Konstantspannungs- (CV – Constant Voltage) oder Konstantstrom-Modus betrieben werden kann. Wenn diese Information jedoch fehlt, dann ist es möglich, der nachstehenden Anleitung zu folgen. Auch kann es sinnvoll sein, den Hersteller zu kontaktieren.

 

Auswahl eines CC-Treibers:

Wenn die LED-Lampe ausschließlich aus LEDs besteht, benötigt man eine CC-Stromversorgung (Bild 1). Hierbei wird der CC-Treiber abhängig von der Nennleistung dimensioniert. Die Nennleistung der LED-Lampe sollte nahezu der Ausgangsleistung des CC-Treibers entsprechen bzw. geringfügig geringer sein. Die von der LED-Lampe benötigte Betriebsspannung muss im Ausgangsspannungsbereich des LED-Treibers liegen. Falls Dimmen gewünscht ist, muss der Wert des minimalen Treiberstroms außerdem mit dem minimalen Helligkeitswert beim Dimmen zusammenpassen.

Für den Fall, dass der für die LED-Lampe maximal zulässige Strom höher ist als ihr Nennstrom, dann sollte der Ausgangsstrom des LED-Treibers nicht höher sein als dieser Maximalstrom. Ist er dennoch höher, riskiert man einen Ausfall der LED-Lampe oder zumindest eine Verkürzung der Lebensdauer. Der Betrieb einer LED-Lampe bei der maximal zulässigen Stromstärke führt, wenn ein geringerer Wert für den Nennstrom angegeben ist, ebenfalls zu einer kürzeren Lebensdauer der LED-Lampe. Denn ein höherer Betriebsstrom bedeutet nicht nur eine höhere Helligkeit, sondern auch eine stärkere Hitzeentwicklung in der LED-Lampe. Und Hitze ist bekanntlich des Halbleiters größter Feind.

Ist der Maximalstrom der LED-Lampe nicht spezifiziert, dann sollte aus Sicherheitsgründen davon ausgegangen werden, dass der Maximalstrom dem Nennstrom der LED-Lampe entspricht. Die Wahl fällt also auf einen LED-Treiber, dessen Ausgangsstrom genauso groß oder etwas geringer ist als der Nennstrom der LED-Lampe.
Falls der Ausgangsnennstrom des LED-Treibers geringer ist als der Nennstrom der LED-Lampe, erhält man weniger Licht. Bei manchen Anwendungen spielt das allerdings keine Rolle oder ist mit bloßem Auge nicht erkennbar. Die LED-Lampe wird im Betrieb nicht so heiß und die Chancen, dass die spezifizierte Lebensdauer erreicht wird, erhöhen sich.

Es wird nicht empfohlen, einen LED-Treiber zu verwenden, dessen CC-Bereich die spezifizierte Nennspannung der LED-Lampe nicht abdeckt. Denn das könnte dazu führen, dass der LED-Treiber nicht korrekt oder erwartungsgemäß arbeitet. In der Folge flackert oder blitzt das LED-Licht, der LED-Treiber wird in einen Schutzmodus versetzt und die Lampe leuchtet überhaupt nicht, oder die tatsächliche Lampenhelligkeit weicht von der erwarteten Helligkeit ab. Wenn sowohl der vom Treiber gelieferte Strom als auch die Spannung nicht mit den Betriebsparametern der LEDs übereinstimmen, dann werden diese außerhalb ihrer exponentiellen Arbeitskurve betrieben. Das sollte unbedingt vermieden werden.