LED und Konstantstrom, ein Erklärungsversuch

[willisurf]

Der Unterschied ist, dass anders als auch von Gast1961 beschrieben AUF DEM STRIP statt einfacher Widerstände aufwendigere Bauteile sitzen, die auch bei schwankender Spannung einen sehr konstanten Strom an die LEDs liefern können.

das ist vielleicht auch für Springrbua interessant, die stripes Erlauben nämlich größere Längen.

Dann müssten aber auch die stromführenden Leiterquerschnitte entsprechend ausgelegt werden. Das Problem bei längeren Einspeiselängen ist nicht nur der Helligkeitsabfall über die Striplänge, sondern auch der miit der Länge und Leistung steigende Strom. der von den Leiterbahnen auf den Strip getragen werden muss. Die am höchsten belastete Stelle liegt dabei am Beginn des Stripes und dabei kann es auch mal recht warm werden.

[Gast1961]

danke für den Artikel 6ast! Die wichtigste Frage wurde aber noch nicht beantwortet ... wo findet sich die große, bezahlbare Auswahl an CC Leichtmitteln und Controllern?

Bitte respektiere das Thema dieses Threads (Grundlagen), wie im Eingangspost genannt. Hier soll es nicht um die Auswahl von Komponenten gehen.

[willisurf]

Gast1961 Eine sehr gute Beschreibung der Grundlagen Volker!

Das bringt mich zu der Frage ob solche und ähnliche Artikel irgendwie dauerhaft in einem Lexikon verlinkt werden?
Ich weiß, das es das irgendwo im Forum gibt, aber ich finde es momentan nicht und kenne auch nicht den Weg, wie dort z.B. solche Artikel verlinkt/angepinnt/kopiert werden. Falls das eine längere Diskussion wird, natürlich auch gerne in einem passenden Thread.

Erstmal wollte ich nur dafür stimmen, Deinen Eingangspost dort zu konservieren.

[fsl]

Danke an Gast1961 für diesen schönen Thread und die bisherigen Ausführungen, die m.E. gut verständlich sind.

Bei Konstantstromtreibern gibt es durchaus Dimmung durch Stromreduktion, damit kann man die Leistung der LED in kontrollierter Weise regeln.

Dimmen funktioniert also bei CC mit Variationen des eingestellten Stromes.

Was mir im weiteren Zusammenhang aber noch nicht klar ist: welche Rolle spielt die Spannung bei der ganzen Geschichte? Es gibt ja CC-Vorschaltgeräte für unterschiedliche Eingangs- und Ausgangsspannungen. Tut mir leid, dass ich diese Frage nicht genauer formulieren kann, aber ich habe da wirklich einen Hänger

[gbglace]

Da die CC Treiber konstanten Strom liefern muss bei abweichenden Leistungsbezug durch ggf Dimmung oder Kombination von Leuchtmitteln die Spannung unterschiedlich sein, daher die Range an Ausgangsspannung, einige Geräte können auch auf unterschiedliche Werte Konstantstrom eingestellt werden. Was ebenfalls zu einer abweichenden Ausgangsspannung führt.

Bei einigen Leuchten führt das dann dazu, das man dann auch hier und da den SELV Bereich im Spannungsniveau verlässt.

Die unterschiedlichen Eingangsspannungen ermöglichen es dann wohl mal x-24V oder 230V betrieben zu werden. Vieles was hier gesucht wird ist aber 230V Eingangsspannung.

[hjk]

Dimmen funktioniert also bei CC mit Variationen des eingestellten Stromes.

Grundsätzlich ist das nicht so.
Wie Volker schreibt: „Bei Konstantstromtreibern gibt es durchaus Dimmung durch Stromreduktion...“
Viele verbreitete Treiber arbeiten wie CV mit PWM.
Es gibt inzwischen modere Treiber mit Amplitudendimming, also Stromreduktion. Sind aber noch in der Minderzahl.
Da diese Treiber im unteren Bereich schwierig sind, gibt es auch Hybridtreiber, die beides kombinieren, also Hybridmode für den unteren Dimmbereich.
Kleiner Nachteil ist, dass sich bei Stromreduktion die Farbtemperatur etwas ändern kann.

[Gast1961]

Was mir im weiteren Zusammenhang aber noch nicht klar ist: welche Rolle spielt die Spannung bei der ganzen Geschichte?

Für den LED-Chip im Beispiel ergibt sich bei einem Strom von 460mA eine Spannung von 35V, gemäß der Kennlinie dieser LED. Also Leistung dann 35V*0.46A = 16.1W.

Der Konstantstrom-Treiber muß in diesem Beispiel eine Spannung von mindestens 35V liefern können (plus ein paar Volt Reserve für Toleranzen), damit dieser Strom erreicht werden kann. Also nochmals wiederholt: Vom Treiber geregelt wird der Strom, aber je nach Leistung der angeschlossenen LED ist dazu eine bestimmte Spannung nötig und die muß der Treiber auch liefern können.

Es gibt einige typische Standard-Stromwerte: 350mA, 700mA, 1050mA. Nehmen wir einen 350mA-Spot mit 12W Leistung, so ist die Spannung an der LED dann typisch 12W / 0.35A = 34V. Bei LED-Chips mit hohen Leistungen ist der Strom oft etwas höher, also bei einem 45W-Modul bespielhaft 1150mA damit man mit einer Spannung von 39V auskommt. Man versucht also, eine sinnvolle Balance aus Strom und Spannung zu finden, aber letztlich legt das LED-Modul fest welche Werte erforderlich sind.

Für den Konstantstromtreiber gibt es immer eine minimale und maximale Spannung, die dieser liefern kann. Daraus ergibt sich die LED-Leistung, die man mit diesem Treiber minimal/maximal nutzen kann. Nachfolgend ein Beispiel eines Treibers mit weitem Regelbereich, dort kann man bei 350mA eine Last von 2V*350mA = 0.7W bis maximal 100V*350mA = 35W anschliessen.

strom_lcm40.png

[fsl]

Grundsätzlich ist das nicht so.
Wie Volker schreibt: „Bei Konstantstromtreibern gibt es durchaus Dimmung durch Stromreduktion...“
Viele verbreitete Treiber arbeiten wie CV mit PWM.
Es gibt inzwischen modere Treiber mit Amplitudenmodulation, also Stromreduktion. Sind aber noch in der Minderzahl.
Da diese Treiber im unteren Bereich schwierig sind, gibt es auch Hybridtreiber, die beides kombinieren, also Hybridmode für den unteren Dimmbereich.
Kleiner Nachteil ist, dass sich bei Stromreduktion die Farbtemperatur etwas ändern kann.

Ups, da habe ich doch glatt das Wort "durchaus" überlesen. Danke für die Erklärung!

Wenn ich es recht verstehe, wird also doch die Spannung verändert um dann bei konstantem Strom mehr oder weniger Leistung an der LED anliegen zu haben. Und diese Spannungsveränderung funktioniert dann tatsächlich häufig per PWM.

Was ich jetzt aber wiederum nicht verstehe, ist warum eine Amplitudenmodulation eine Stromreduktion bedeutet. Ich hatte Amplitudenmodulation bisher intuitiv dahingehend verstanden, dass die Amplitude der Spannung (also gewissermaßen Û) verändert wird und eben nicht wie bei PWM bei gleichbleibender Amplitude die Spannung immer wieder ein- und ausgeschaltet wird.

Was ich verstanden habe, ist dass Amplitudenmodulation gewisse Vorzüge gegenüber PWM hat, da eben nicht immer wieder (mit einer gewissen Frequenz) ein- und ausgeschaltet wird.

[fsl]

Für den Konstantstromtreiber gibt es immer eine minimale und maximale Spannung, die dieser liefern kann. Daraus ergibt sich die LED-Leistung, die man mit diesem Treiber minimal/maximal nutzen kann. Nachfolgend ein Beispiel eines Treibers mit weitem Regelbereich, dort kann man bei 350mA eine Last von 2V*350mA = 0.7W bis maximal 100V*350mA = 35W anschliessen.

Danke vielmals! Das Beispiel zeigt wohl einen Treiber, der mit 230V AC operiert. Wenn ich jetzt Treiber anschaue, die mit 12-48V DC (z.B. 24V DC) gespeist werden sollen, müsste ich mir dann im Datenblatt anschauen, welche Spannungen der Treiber daraus generieren kann, insbesondere natürlich, ob ein "Step Up" geht. Wäre das Standard oder eher unüblich?

[hjk]

Bei der Amplitudendimming wird der Strom verändert bzw. geregelt. Daraus folgt eine kleine Spannungsänderung.
Daneben gibt es CC Treiber, die den Strom konstant halten und die Helligkeit über PWM regeln, also den Sttom wie bei CV ein- und ausschalten.
Bei Hybrid regelt man erstn den Strom runter z.B. von 100 auf 10% und für den weiteren unteren Doimmbereich kommt dann PWM wieder dazu.

[gbglace]

Und diese Spannungsveränderung funktioniert dann tatsächlich häufig per PWM.

PWM ist an/aus, das ändert zwar auch die Spannung am Leuchtmittel auch den Strom aber doch recht binär.

[fsl]

Das ist ja klar. Durch die PWM ändert sich der "Effektivwert" der so gepulsten Gleichspannung, aber eben nicht der Scheitelwert (die Amplitude). Und ohne Spannung kann natürlich kein Strom fließen (zumindest nicht von der eigentlichen Spannungsquelle).

[Gast1961]

Danke vielmals! Das Beispiel zeigt wohl einen Treiber, der mit 230V AC operiert.

Ja, das ist soweit auch gängig.

Wenn ich jetzt Treiber anschaue, die mit 12-48V DC (z.B. 24V DC) gespeist werden sollen, müsste ich mir dann im Datenblatt anschauen, welche Spannungen der Treiber daraus generieren kann, insbesondere natürlich, ob ein "Step Up" geht. Wäre das Standard oder eher unüblich?

Vergiss diese Lunatone-Konstantstrom-Exoten für externes Netzteil. Die sind nur für wenige Spezialfälle interessant. Was Lunatone sich dabei gedacht hat muss man wohl die Entwickler fragen, die Dokumentation ist sehr lückenhaft.

[concept]

Wenn ich jetzt Treiber anschaue, die mit 12-48V DC (z.B. 24V DC) gespeist werden sollen, müsste ich mir dann im Datenblatt anschauen, welche Spannungen der Treiber daraus generieren kann, insbesondere natürlich, ob ein "Step Up" geht. Wäre das Standard oder eher unüblich?

da gibt es nicht so viele produkte. eldoled habe ich da beispielsweise schon erfolgreich eingesetzt für poolbeleuchtungen mit cc-leds.

dabei handelt es sich generell um abwärtswandler. die dc-versorgungsspannung muss also immer ein paar volt höher sein als die spannung, welche die led im betrieb benötigt.

[concept]

Es gibt inzwischen modere Treiber mit Amplitudenmodulation...

die hersteller nennen es amplitudendimmung, wobei ich mir da auch nicht sicher bin, ob der begriff so glücklich gewählt ist

amplitudenmodulation ist ein begriff, welcher traditionell in der rundfunktechnik verwendet wird. da moduliert man eine trägerfrequenz mit einer signalfrequenz (beispiel mittel- und langwellenradio).

ps: guter thread volker! (Gast1961)