Schutzbauelemente Wie Sie LED-Beleuchtungen vor Entladungen und Übertemperaturen schützen

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther

LED-Beleuchtungen benötigen einen wirksamen ESD- und Übertemperaturschutz. Dieser Beitrag zeigt, wie sich Stromversorgungen und Steuerschaltungen für LED-Arrays zuverlässig schützen lassen.

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Ein Blitzeinschlag: Die dabei freiwerdende Energie bedroht auch LED-Beleuchtungen.
Ein Blitzeinschlag: Die dabei freiwerdende Energie bedroht auch LED-Beleuchtungen.
(Bild: EPCOS)

LEDs leisten einen wichtigen Beitrag zur Senkung der Energieaufnahme von Lampen im Innen- und Außenbereich. Sie verbrauchen nicht nur viel weniger Strom als konventionelle Lichtquellen wie Leuchtstofflampen und Hochdruckentladungslampen (HID), sondern bieten auch eine weitaus längere Lebensdauer, die bis zu 80.000 Stunden und unter idealen Betriebsbedingungen noch mehr betragen kann. Im gleichen Zeitraum müssten die Leuchtmittel konventioneller Beleuchtungssysteme bereits mehrere Male ausgetauscht werden. LEDs führen so zu niedrigeren Wartungskosten und infolgedessen zu geringeren Gesamtbetriebskosten. Die größten Gefahren für LED-Leuchten sind jedoch:

  • Elektrostatische Entladungen (ESD) – einschließlich Blitzeinschlag,
  • Überströme und Stoßstrombelastungen,
  • Strom- und Spannungsspitzen beim Austausch während des Betriebs,
  • Verpolungen,
  • Übertemperatur.
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Wenn LED-Beleuchtungssysteme so zuverlässig und langlebig wie die LEDs selbst sein sollen, dann sind alle Bauelemente und Teilsysteme vor Gefahren, die bei Montage, Wartung und während des Betriebs auftreten können, wirkungsvoll zu schützen.

Alle Teilsysteme einer LED-Beleuchtung schützen

Unternehmen und Gebäudeverwaltungen setzen zunehmend auf intelligent vernetzte Beleuchtungssysteme, die Wirkungsgrad und Qualität der Beleuchtung optimieren, den Status der einzelnen Leuchten anzeigen sowie die Fernsteuerung und Fernwartung ermöglichen. Das bedeutet, dass Stromversorgung und Schnittstellen für die Kommunikation ebenfalls in den Leuchten integrierbar sein müssen.

Das Energieniveau der ESD-Störungen und Stoßstrombelastungen, dem ­diese Teilsysteme ausgesetzt sind, definiert, welche Schutzvorrichtungen erforderlich sind, um die Zuverlässigkeit des Gesamtsystems aufrechtzuerhalten – das heißt, alle Elemente, aus denen eine LED-Leuchte besteht. Das sind unter anderem das LED-Modul (LED-Array, LED-Treiber und Steuerung), die LED-Stromversorgung und der Netzanschluss. Bild 1 zeigt die Teilsysteme mit den geeigneten Schutzkomponenten.

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