Betriebsgeräte und LEDs funktionieren als Einheit

Die Arbeitsweise von LED-Modulen wird durch die Strom- und Spannungsversorgung entscheidend beeinflusst. Elektronische Betriebsgeräte und Konverter sorgen durch exakte Definition der elektrischen Parameter für optimale Lichtausbeute, lange Lebensdauer und bieten Schnittstellen für die elektronische Steuerung.

Typ und Anwendung der LED-Leuchte bestimmen die Wahl der Betriebsgeräte. Leuchten können direkt mit Netzspannung versorgt werden oder arbeiten über externe Betriebsgeräte, zum Beispiel mit Schutzkleinspannung. Gedimmt werden LED-Module über getrennte Steuereingänge (wie etwa DALI) oder durch die verlustarme Methode der Pulsweiten-Modulation.

LEDs sind auf eine gleichmäßige Stromversorgung angewiesen. Denn schon kleine Spannungsänderungen können einen starken Anstieg der Stromstärke bewirken und die LED schädigen. Betriebsgeräte

  • wandeln die Netzspannung und sorgen als Konverter für eine typgerechte Energieversorgung; in der Regel mit Sicherheitskleinspannung (= Safety Extra Low Voltage, SELV).
  • gewährleisten sicheren Betrieb auch bei schwierigen Umgebungsbedingungen.
  • können je nach Typ die LED auch steuern und bieten Schnittstellen für die elektronische Steuerung mit Lichtmanagement-Systemen.

Integriertes Betriebsgerät oder separate Komponente

Betriebsgeräte sind entweder direkt auf der Platine der LED-Module angebracht, wie zum Beispiel bei LED-Lampen. Oder sie bilden eine separate Komponente. In diesem Fall sind sie integrierter Bestandteil der Leuchte, auswechselbares Einbau-Gerät oder außerhalb der Leuchte angebracht.

Integrierte Betriebsgeräte können nicht ohne Zerstörung der Lampe entfernt werden; Einbaugeräte indes entfernt oder gewechselt werden. Beim Einsatz von Einbau- oder externen Betriebsgeräten müssen die Leuchten die sicherheitsrelevanten Anforderungen der entsprechenden Normen erfüllen.

Netzspannung drosseln

Neben der konstruktiven Ausführung von Betriebsgeräten hat auch die typgerechte Versorgungsspannung von LED-Modulen hohe Bedeutung. Zwei Arten von Betriebsgeräten transformieren die Netzspannung LED-gerecht:

  • Betriebsgeräte mit konstanter Ausgangsspannung drosseln die Netzspannung von 230 Volt auf eine stabilisierte Kleinspannung von zum Beispiel 10, 12 oder 24 Volt. Sie müssen spannungsgeführt angesteuert werden und erlauben nur eine einfache Regelung der Lichtintensität durch „Pulsen“ der Spannung, heißt: ein- oder ausschalten. Bei dieser Betriebsart ist zudem eine zusätzliche Strombegrenzung auf den LED-Modulen notwendig, da die Vorwärtsspannung einzelner LEDs stark streut. Ist die Strombegrenzung falsch ausgelegt, können Dioden und Betriebsgeräte zerstört werden. Wichtig ist deshalb, nur speziell auf die LED zugelassene Betriebsgeräte zu verwenden. In der Regel werden LED-Leuchten, die mit weniger als 0,5 Watt arbeiten, spannungsgesteuert berieben.
  • Betriebsgeräte mit konstantem Ausgangsstrom erzeugen aus der Netzspannung einen stabilisierten Ausgangsstrom von zum Beispiel 350 Milliampere (mA), 700 oder 1.050 mA. Mit dieser Variante können LED-Module ohne zusätzliche Bauteile zur Strombegrenzung betrieben und in Reihe geschaltet werden, was die Leistungsbilanz (Lumen pro Watt) verbessert. Die Dioden können dank stabilem Betriebsstrom – typischerweise ebenfalls auf Schutzkleinspannung reduziert – nicht überlastet werden; schwankende Vorwärtsspannungen spielen hier keine Rolle. Diese Art der Ansteuerung eignet sich besonders für leistungsstarke Hochstromdioden.

Betriebsgeräte, die den relevanten Sicherheitsanforderungen entsprechen und Schutzkleinspannung am Ausgang erzeugen, sorgen für sichere Netztrennung. Sie besitzen einen internen Transformator.

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