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Dimmen von LED-Leuchten

Wenn der LED-Treiber auf einen Triac-Dimmer trifft

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Die Schwierigkeiten beim Dimmen von LEDs

Viele LED-Leuchten lassen sich nicht bis auf null dimmen. Grund ist der Dimmer selbst. Bei vielen Dimmern ist der Phasenwinkel aus Sicherheitsgründen auf 130° limitiert und kann auch nicht nachjustiert werden. Grund: Die Glühlampe sollte selbst im vollgedimmten Zustand noch minimal glühen, um Unfälle beim Auswechseln vorzubeugen.

Die weit effizientere LED erreicht bei 130° Phasenwinkel eine wesentlich höhere Lichtausbeute mit dem Ergebnis einer unbefriedigenden Dimmung. Andere Schwierigkeiten mit Triac-Dimmer sind der Haltestrom und die Ansprechschwelle. Solche Dimmer waren für das Leistungsspektrum von Glühlampen mit ≤60 W ausgelegt.

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Sobald der Triac zündet, wird der Stromkreis über die Glühlampe geschlossen. LEDs benötigen nur noch einen Bruchteil der Leistung. Das bedeutet auch, dass weniger Strom fließt. Bei etwas mehr Dimmung kann der Haltestrom nach dem Zünden zu gering sein, um den Triac in leitendem Zustand zu halten. Es kommt zu Ein/Aus-Schaltvorgängen in wilder Folge und die LED flackert.

Billige LED-Treiber neigen zu Triggerproblemen

Im mittleren Dimmbereich bei billigen LED-Treibern kann es zu Triggerproblemen kommen. Das Einschalten eines LED-Treibers bei einem Phasenwinkel von 90° ist der kritischste Zeitpunkt. Hier springt die Spannung in jeder Halbwelle von null auf Maximum. Dabei entstehen hohe Stromspitzen. Im Eingangs-EMV-Filter führt das zu Rückkopplungen, die das richtige Zünden des Triacs verhindern. Bei LEDs äußert sich dieses Phänomen durch unkontrolliertes Flackern oder Flimmern.

Mit der Wahl des passenden LED-Treibers lassen sich Probleme mit dem LED-Treiber im Vorfeld vermeiden. Recom hat eine eigene Treiberfamilie entwickelt, welche sich mit den gängigen Triac-Dimmern problemlos dimmen lässt. Dazu waren Kunstgriffe am PFC-Controller nötig. Eine spezielle Schaltung im Eingang misst die Breite des Phasenanschnitts und steuert in Abhängigkeit davon die Zahl der Stromimpulse.

So wird verhindert, dass es beim Dimmen zu Helligkeitssprüngen kommt. Außerdem wird in der Off-Phase des Triac im Treiber selbst eine kleine Last zugeschaltet, die den Stromfluss aufrechterhält. Der Triac triggert zuverlässig und das Flackern oder Blinken der LEDs wird vermieden.

Auch die Konstantstrom-Quelle konnte so verändert werden, dass sie auch dann nicht aus der Balance kommt, wenn weit weniger LEDs angeschlossen werden als das bei optimaler Konfiguration möglich wäre. Die Treiber der Familien RACT12 und RACT20 flackern beim Dimmen auch dann nicht, wenn sie mit geringerer Last betrieben werden.

* Bianca Aichinger ist bei Recom Power für das Produkt-Marketing verantwortlich.

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