LED-Fachwissen

LED-Betrieb mit Konstantstrom

Welchen Vorteil haben LED-Streifen mit eingebauten Treibern für Konstanststrom?

LEDs werden generell mit einem bestimmten – konstanten – Strom betrieben, der im Datenblatt der LED festgelegt wird. Bei den meisten LED-Streifen wird der Strom über einen Vorwiderstand eingestellt. Dies ist einfach und kostengünstig, allerdings kann sich der Widerstand (meist mit den LEDs) erwärmen und damit ändert sich auch der Strom – dieser erhöht sich ebenfalls, was ungünstig für die Lebensdauer der LEDs sein kann.

Bei HighPower-LEDs kann man nur zu einer sogenannten Konstantstromquelle (KSQ) greifen, da die entstehende Verlustleistung zu hoch für die meisten Widerstände ist und die Temperatur-Abhängigkeit noch größer wird. Vorteil der etwas aufwendigeren elektronischen Regelung ist ein jederzeit konstanter Strom (und damit auch konstante Helligkeit), selbst wenn die Eingangsspannung schwankt.

Treiber für Konstantstrom auf LED-Streifen

Treiber für Konstantstrom auf LED-Streifen

Mittlerweile werden auch LED-Streifen mit Konstantstromquelle angeboten. Inzwischen gibt es eine Reihe kostengünstiger ICs oder Schaltungen dafür, die den Einsatz auf LED-Streifen möglich machen. Zu einem geringfügig höheren Preis gibt es nun also konstanten Strom auch auf LED-Streifen. Dies führt neben einem schonenderen Betrieb auch zu einer gleichmässigeren Helligkeit der Segmente. Der Spannungsabfall über die Länge des LED-Streifens kann so – in gewissen Grenzen – ausgeglichen werden.

Betrachten wir LED-Streifen mit 24V Spannung und Konstantstromquellen. Hier kann die Betriebsspannung im Bereich von 19 bis 28V variieren, ohne dass sich die Helligkeit der LEDs ändert. (Bei 12V LED-Streifen ist der Bereich etwas geringer. Circa 10 bis 13V sind hier möglich).

LED-Streifen mit Konstantstromquellen können einfacher verlegt werden

Dieser große Toleranzbereich ermöglicht auch ein flexibleres und einfacheres Verlegen der LED-Streifen. Ohne Konstantstromquellen sollte kein LED-Streifen über 5m mit nur einseitiger Einspeisung verlegt werden. Die Helligkeitsunterschiede werden sonst zu deutlich. Mit Konstantstromquellen sind bis zu 8m möglich!

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6 Kommentare

  • Widerstände ändern ihren widerstand nicht mit der Temperatur, sonst wären das temperatur-abhängige Widerstände, ntc oder ptc. dabei steht NTC für Negativer Temperatur Koefizient und PTC entsprechend für Positiver Temperatur Koefizienz. Da LED bauart-bedingt mit der erhöhung der Temperatur ihren Widerstand verringern, führt es zum Tode der LED, da, laut dem Ohmschen Gesetz, Strom=spannung/widerstand, ist. Da die meisten Netzteile Spannungsstabil sind, und der Widerstand sinkt, wird der Strom entsprechend höher, bis die LED stirbt.

  • Glückwunsch zu diesem Nutzernamen! 😉

    Also, ein Widerstand hat natürlich eine Temperaturabhängigkeit. Wie ein PTC leitet praktisch jedes Metall und damit jeder Widerstand den Strom bei niedrigen Temperaturen besser als bei hohen. Gern selbst testen, wenn da noch Zweifel sind. Bei einem richtigen PTC ist der Temperaturkoeffizient nur wesentlich größer als bei einem normalen Widerstand.

    LEDs haben eine exponentiell ansteigende Strom-Spannungs-Kennlinie. Kleine Spannungserhöhungen können zu massiven Stromerhöhungen führen und dadurch die LED killen. Ein stabilisiertes Netzteil ist nur eine wichtige Komponente hierbei. Temperaturunterschiede an den Vorwiderständen können die an der LED anliegende Spannung dennoch gefährlich beeinflussen. Auch Kabellängen, Kabellängen sowie bei LED-Streifen auch die Länge des Streifens selbst sind weitere Faktoren.

    Genau diese Einflüsse fangen die Konstantstromquellen bei LED-Streifen mit eingebauten KSQ ab. Die KSQ versorgen die LEDs immer mit dem richtigen Betriebsstrom und können Spannungsunterschiede (bis zu einem gewissen Grad) sehr gut ausgleichen. Wenn Zweifel sind, auch hier gern testen!

  • Bedeutet das, dass ich einen LED-Streifen mit solchen Konstantstrom-ICs direkt an eine stabilisierte Spannungsquelle (z.B. 24-V-Schaltnetzteil) mit ausreichender Leistung anschließen kann und kein weiteres Gerät wie einen LED-Treiber (ich weiß noch nicht genau, was das ist und was es tut) brauche? Und wenn ich dimmen will, geht das nur mit PWM (keine konstante Helligkeit) und dafür brauche ich etwas, das bei 24 V und der benötigten Leistung in der gewünschten Frequenz schalten kann, richtig?

  • Genau. Die LED-Streifen kommen ganz normal an ein 24V-Netzteil. Damit leuchten sie mit voller Helligkeit. Wenn eine Dimmfunktion gewünscht ist, wird zwischen Netzteil und LED-Streifen ein passender PWM-Controller geschaltet. Z.B. hier: https://shop.led-studien.de/de/controller/dimmer-1-2-kanal

    Die Helligkeit ist konstant bei PWM. Natürlich werden die LEDs dabei gepulst, aber das geschieht derart schnell (heutzutage gewöhnlich 1.500Hz), dass es nicht wahrnehmbar ist. Vorsichtig sollte man bei Billig-Controllern sein, die z.T. nur 200Hz PWM erzeugen. Das ist auch nicht direkt wahrnehmbar, kann aber gesundheitsschädlich sein. Für Film- und TV-Aufnahmen gibt es dann noch schnellere Controller bis 30.000Hz.

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