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LED-Treiberbausteine, Teil 1

LEDs dimmen – welche Techniken gibt es?

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Bei der gepulsten Ansteuerung wird die LED dagegen immer mit einem konstanten, höheren Strom (und damit zwangsläufig mit einer größeren momentanen Eigenerwärmung) betrieben. Hieraus resultiert unabhängig vom Tastverhältnis ein zwar weitgehend konstanter, aber niedrigerer Wirkungsgrad.

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Wie Bild 1 zeigt, ist bei Stromreduzierung die Helligkeitsabnahme infolge der Eigenerwärmung am geringsten, sodass sich hier der beste Wirkungsgrad einstellt. Die Helligkeitsabnahme durch Eigenerwärmung ist im PFM-Betrieb geringer als im PWM-Modus und verläuft nahezu linear. Weshalb dies so ist, wird bei einem Vergleich der Erwärmungsprofile im PFM- und PWM-Modus deutlich (Bild 2).

PFM- und PWM-Verfahren gegenüber gestellt

Beim Dimmen nach dem PFM-Verfahren werden Pulse von gleichbleibender Dauer und Stromstärke verwendet. Die sich infolge der Eigenerwärmung einstellende Sperrschichttemperatur ist nahezu konstant und die Abweichung von der Modellrechnung ohne Eigenerwärmung verläuft weitgehend linear. Bei der PWM-Ansteuerung sind die Pulse nicht von gleicher Dauer. Bei längeren Pulsen führt die längere Eigenerwärmung zu geringfügig höheren Sperrschichttemperaturen als bei kürzeren Pulsen.

Die spontane Temperatur hängt deshalb vom Tastverhältnis ab. Folglich ist die Abweichung vom Modell ohne Eigenerwärmung nicht linear, und die höheren Sperrschichttemperaturen haben einen etwas niedrigeren Wirkungsgrad zur Folge. Zum zweiten Teil des Beitrages gelangen Sie hier.

* Dr. Michael Würkner ist Marketingleiter OEM-Produkte bei CompuMess Elektronik in Unterschleißheim und Shane Callanan arbeitet bei Excelsys Technologies.

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