Stromversorgung für die LED-Beleuchtung
LED-Vorschaltgeräte – worauf man achten sollte
Bei der Konzeption von LED-Leuchten kommt es darauf an, das Verhalten aller Komponenten im späteren Betrieb zu berücksichtigen. Den Vorschaltgeräten kommt dabei eine besondere Bedeutung zu.
LED-Beleuchtungssysteme sind im Kommen. Aktuelle und zukünftige Effizienzanforderungen verlangen in vielen Fällen diese modernen Lichtquellen.
Um eine ausreichende Beleuchtungsstärke für die jeweilige Anwendung aus den heute bekannten Leuchtdioden zu generieren, bedarf es neben der LED noch mehrerer Komponenten, mit deren Verhalten im späteren Betrieb sich der Entwickler auseinandersetzen muss. Bei der Entwicklung eine LED-Leuchte ist neben einer guten Hochleistungs-LED vor allem das Vorschaltgerät von sehr hoher Bedeutung. Stromversorgungen sind heute der kritische Teil eines jeden Systems.
Zu Beginn einer Entwicklung sollte sich der Anwender darüber im Klaren sein, wie sich das Vorschaltgerät bei seinen speziellen Leistungsanforderungen verhält. Wichtige Aspekte beim Design sind hohe Leistungsdichte, geringes Gewicht, kleine Bauform, sowie Staub- und Wasserdichtheit. Sollte nur ein Bauelement nicht optimal zur Anwendung passen, wird das Ziel einer guten Beleuchtungsstärke pro eingesetzter Leistung verfehlt. Nur mit dem vollständigen Verständnis der Anforderungen kann beurteilt werden, welche Stromversorgung die optimale Lösung für die Anforderungen darstellt.
Bei der Auswahl des richtigen Vorschaltgeräts muss der Konstrukteur folgende Aspekte berücksichtigen:
- Analyse der Angaben im Datenblatt
- Kosten des Vorschaltgeräts
- Mechanische Eignung für das vorgesehene Design
- Berücksichtigung der Vorschriften hinsichtlich Sicherheit und Störstrahlung
Die Kosten niedrig zu halten ist zunächst die erste Aufgabe. Dabei wird häufig außer Acht gelassen, dass die Kosten nur einen Teilaspekt der Anforderungen an das Endprodukt darstellen: Entscheidend sind außerdem die Effizienz über die gesamte (!) Lastkurve, der Lebenszyklus, Sicherheitsaspekte und das Verhältnis von Größe und Gewicht.
Wie sieht die Realität aus? Beleuchtung wird selten mit konstant voller Leistung betrieben. Häufig werden den Vorschaltgeräten z.B. nur etwa 80 Prozent ihrer Leistung abverlangt. Wie verhalten, bzw. beeinflussen sich dann Oberwellen, Powerfaktor und Effizienz in dem gewählten Vorschaltgerät?
In der Tabelle 1 wird das Vorschaltgerät LDB100 mit einem herkömmlichen Produkt verglichen. Beide Treiber haben laut Datenblatt eine Effizienz von 93 Prozent, betrachtet man jedoch das Verhalten bei einer Last von nur 40 Prozent (z.B. nächtliche Sparschaltungen bei Straßenbeleuchtung), erkennt man, dass die Effizienz beim LDB100 noch immer bei 90 Prozent verbleibt, während das herkömmliche Gerät bereits 33 Prozent seiner Effizienz einbüßt. Die dabei entstehende Verlustleistung wirkt sich als Wärme aus und beeinflusst damit direkt die Lebensdauer der verbauten Komponenten. Berücksichtigt werden sollte, dass eine Temperaturüberhöhung um 10 Grad bereits eine Reduktion der Lebensdauer um 50 Prozent zur Folge kann.
Generell stellt das Temperaturmanagement einer Stromversorgung den Schlüssel zu Zuverlässigkeit und langer Lebensdauer dar. Viele Hersteller verwenden Vergussmasse als Teil des mechanischen Designs nicht nur um eine hohe Schutzart (IP 67) zu erreichen, sondern um eine gute Verteilung und Ableitung der entstehenden Temperatur ans Außengehäuse zu erzielen. Selbstverständlich trägt auch die Auswahl hochwertiger Bauteile (Überträger, Elektrolytkondensatoren etc.) im Vorschaltgerät wesentlich zu einem guten Temperaturverhalten bei.
Nur diese Kombination gewährleistet ein verlässliches und langlebiges Vorschaltgerät.
- LED-Vorschaltgeräte – worauf man achten sollte
- Schutzaspekte
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