Alder: Mit Multichip-LEDs direkt an die Steckdose
LED-Leuchten direkt an's Netz – ohne dass die Lebensdauer sinkt
Mit Direct Drive (DD) hat Alder eine elektronische Strombegrenzung entwickelt und zum Patent angemeldet, mit der sich LEDs direkt von der Steckdose betreiben lassen – ohne dass sich die Lebensdauer reduziert.
Mit dieser Technik erreicht Alder einen Leistungsfaktor von mehr als 0,98 bei einem Wirkungsgrad, je nach Anwendung, von mehr als 85 Prozent. Die Schaltung begrenzt den Strom in der LED und kommt, der Gesamtlebensdauer wegen, ganz ohne Kondensatoren aus. Die effektive Lichtausbeute liegt bei mehr als 100 lm/Watt.
»Wir wissen von vielen Kunden, dass es in der Praxis Lebensdauerprobleme mit Netzbetrieb gibt«, sagt Alder-Mitgründer Gerhard Schröter. »Deshalb haben wir diese Versorgungsmethode bisher nicht propagiert, obwohl wir die passenden LEDs seit langem anbieten. Uns war klar, dass der Strom wirksam begrenzt werden muss. Das tut nun unsere DD-LED-Technologie.«
Natürlich wissen auch die Hersteller von LEDs, die für Netzbetrieb ausgelegt sind, dass ein ungeschützter direkter Betrieb an der Steckdose hochproblematisch werden kann. Das gilt in verstärktem Maß für LED-Chips der 1-W-Klasse, die für einen Betriebstrom von 350 mA ausgelegt sind. Immerhin würde eine Betriebsstromsenke von effektiv 350 mA aus einer 230-V-Quelle die respektable Leistung von rund 80 W aufnehmen, was erstens meistens nicht nötig und zweitens ohne Leistungsfaktorkorrektur auch nicht zulässig ist. Zwar gibt es Multichip-Ausführungen, die 50 oder gar 100 W leisten, jedoch sind diese nicht für Netzbetrieb ausgelegt.
Zum Einsatz kommen eher Typen mit einem Betriebsstrom von 20 bis 30 mA (etwa die ACriche von Seoul Semiconductor) oder Viertel- bzw. Halbwatt-Dice (zum Beispiel von Cree, Epistar oder Philips-Lumileds). Und alle Hersteller empfehlen unisono den Betrieb über einen Vorwiderstand oder eine andere wirksame Strombegrenzung, sofern sie ihre Produkte überhaupt für Netzbetrieb freigeben. Die kürzlich vorgestellte Hochspannung-LED »LUXEON H« von Philips-Lumileds ist für Netzbetrieb freigegeben und benötigt je einen Brückengleichrichter und Vorwiderstand. Ein Vorwiderstand soll natürlich einerseits einen möglichst geringen Wert haben, damit die zusätzlichen ohmschen Verluste den Wirkungsgrad nicht auffällig absenken. Andererseits soll die Strom begrenzende Wirkung immer noch hoch genug sein, um die Auswirkungen von Spannungs- und Temperaturschwankungen auf ein ungefährliches Maß zu reduzieren. In der Praxis wählt man einen Widerstand, der nicht weniger als 10 Prozent der angelegten Spannung aufnimmt. Das reduziert den Wirkungsgrad und die Länge der LED-Kette allerdings auch um mindestens 10 Prozent.
Besser als ein einfacher Widerstand ist deshalb ein Thermistor, in diesem Fall ein PTC-Widerstand, der thermisch möglichst eng mit der LED gekoppelt sein soll. Er würde zwar kurzfristige Spannungsspitzen infolge seiner Trägheit nicht abfangen können, wäre jedoch ein wirksamer Schutz bei permanenter Überspannung. Seoul Semiconductor empfiehlt für seine ACriche den Einsatz eines auf die Betriebsbedingungen (Spannung, Temperatur) zugeschnittenen PTC-Vorwiderstandes.
Mit der zum Patent angemeldeten DD-Technik will der deutsch-taiwanische LED-Hersteller Alder nun die Nachteile der bisherigen Ansätze umgehen. Denn LED-betriebene Leuchten werden vor allem unter dem Aspekt einer sehr hohen Lebenserwartung gekauft, es wäre also absurd und auch rufschädigend, wenn solche Produkten infolge einer unangemessenen Stromversorgung nur eine sehr eingeschränkte Betriebsdauer erreichen würden.
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