LED’S MIT VORWIDERSTAND SIND NICHT FÜR UNSTABLISIERTE BORDNETZE GEEIGNET

In Kraftfahrzeugen, aber auch im Yachtbau, werden die Bord-Spannungen häufig als Nennspannung angegeben und gleichzeitig als konstant angenommen. Man sollte meinen, das damit der Anschluß von z.B. Standard 12V LED-Streifen problemlos sein sollte.

Genauer betrachtet sind diese LED’s mit Vorwiderstand auf eine exakte Betriebsspannung, von z.B. 12V, ausgelegt, weil der Betriebsstrom jeder LED-Gruppe mit einem einfachen Vorwiderstand hergestellt wird. Das bedeutet, das in dieser Art aufgebaute LED-Leuchtmittel, auf eine ziemlich exakte Betriebsspannung von wenigen Prozent Abweichung angewiesen sind, um im korrekten Arbeitsbereich betrieben zu werden. Bei Gebäudeinstallationen ist das durch entsprechende Netzteile auch relativ einfach sicher zu stellen.

Genau das trifft in Kraftfahrzeugen, Caravans oder Yachten, überall dort wo Akkumulatoren das Bordnetz speisen, gerade nicht zu !

Hier sind trotz 12V-Nennspannung, Betriebspannungen von 14.4 V, also eine Überspannung von 20%, häufig die Regel. Teilweise wird dies noch durch Booster bewusst hergestellt. Das hängt natürlich mit der Ladeschlußspannung der Akkumulatoren zusammen, ist aber für 12V-LED’s mit Vorwiderstand pures Gift.

Dabei ist weniger die Überspannung das Problem für die LED’s und schon gar nicht für die Widerstände, sondern der aus der Überspannung resultierende erhöhte Strom, der eine übermäßige Leistungsaufnahme am Widerstand zur Folge hat und damit die einhergehende  Überwärmung der LED-Leuchte als Ganzes. Es ist bekannt, das die lifetime von LED’s im wesentlichen vom Tc -Punkt, der Herstellerangabe für eine Referenztemperatur während des Betriebes, abhängt. Wird die Wärme nicht ausreichend abgeführt, sei es durch schlechtes thermisches Design oder durch zu hohe Betriebsleistung, „verschleisst“ der LED-Halbleiterchip wesentlich schneller. Das ASM-Verfahren schützt nur gegen Überwärmung durch regelmäßige oder andauernde Überspannungen oberhalb eines zweistelligen Prozentbereiches. Sehr hohe Spannungsspitzen von 200% und mehr, die selbst keine Übertemperatur hervorrufen könnten, werden nicht abgefangen. Diese sind durch die gewöhnlichen Sicherungen abzudecken.

Berechnet man einmal was die vermeintlich geringe Überspannung von nur 10% für eine Leistungzunahme hervorruft, stellt man fest, das diese schon 150% erreicht. Berechnet man was bereits 20% anrichten, kommt man bereits auf Werte bei 200% der Nennleistung. Das Gros der Leistungszunahme stammt dabei vom Vorwiderstand, der mit der Formel Pvor = Rvor × I2 einer quadratischen Leistungszunahme unterliegt, während die LED nur linear mit PLed = ULed  ×  I belastet wird. Damit wird die quadratische Leistungszunahme noch nicht mal nennenswert in Licht umgesetzt. Das nimmt bestenfalls linear zu. Der allergrößte Teil der Leistungszunahme wird nur in Wärme am Rvorumgesetzt und erklärt die starke Erwärmung der kompletten Struktur. So nimmt nicht nur die Effizienz der LED-Leuchte massiv ab, sie wird auch nachhaltig beschädigt.

ASM  hat sich ein Schutzrecht gesichert, das die Überwärmung, durch eine automatische Leistungsreduktion bei Bord-Überspannungen sichergestellt. Die LED’s werden sicher innerhalb ihrer Leistungs- bzw. thermischen Spezifikation betrieben, sofern das übrige thermische Design stimmt. Eine Messung der Temperatur wird dabei nicht durchgeführt. Das Verfahren von ASM reagiert deutlich schneller, als es eine der Wärmekapazität der LED-Leuchte unterliegende Elektronik könnte.

Das Besondere an dem von ASM erdachten Verfahren ist, das es völlig unabhängig von der angeschlossenen LED-Leistung funktioniert, es also universell für alle LED’s mit Vorwiderständen und bei beliebigen Anschlußleistungen anwendbar ist. Natürlich ist es deshalb auch mit anderen Betriebsspannungen, z.B. 24V, einsetzbar.

ASM hat dieses geschützte Verfahren in seine LED-Steuerungen integriert, so das automatisch eine Leistungsbegrenzung bei Bordüberspannungen vorhanden ist.

Dadurch, das eine quadratisch wirkende Leistungskorrektur, vornehmlich wegen des Vorwiderstandes, erfolgt, ist eine messbare, aber kaum sichtbare Helligkeits-Reduktion bei Überspannung vorhanden. Da unsere Wahrnehmung mit bloßem Auge diesen Unterschied nicht erkennt, überwiegt der Vorteil der automatischen Temperatur-/Leistungsbegrenzung faktisch bei weitem mehr, als die evtuelle minimale Lichtreduktion. Zumal bei Dimmung die Korrektur kaum eingreifen muß.

Insbesondere bei LED-Systemen die mit preiswerten und einfachen LED’s betrieben werden sollen, bietet die Technik für weitgehend unstabilisierte Bordnetze einen Gewinn, weil gleichzeitig deutlich sichbare Helligkeitsschwankungen weitgehend ausgeregelt werden.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.