elektronikJOURNAL

Treiber + Controller
Spannungswandler
Bild 4: Die Bauteile auf der Leiterplatte.
Bild 5: Der LED-Spannungswandler ist in eine T8-Röhre montiert.
wenn die Spannung von Null ansteigt oder auf Null abfällt, keine
PFC erfolgen und die Oberwellenverzerrungen nehmen ab. Bei
hohen Ausgangsspannungen (etwa größer als 35 V AC
in Netzen mit
niedriger Netzspannung) ist der Leitwinkel so klein, dass der
Wandler keine Stromkurve erzeugen kann, die die Grenzen der
EN-61000-3-2 C/D bezüglich der Oberwellen einhält.
Zwei Beispiele mit einem Ansatz
Bei LED-Treibern ohne galvanische Trennung kommen, wenn es
auf hohen Wirkungsgrad ankommt, Abwärts-Aufwärtswandler
zum Einsatz. Bei diesem Design bezieht das Gerät unabhängig von
der Ausgangsspannnung ständig Leistung aus seinem Netzeingang.
Daher kann der Eingangsstrom sinusförmig sein. Zwei Beispiele
verdeutlichen die Wirksamkeit des Ansatzes: Die erste Variante
ist ein schmales Netzteil, das in eine T8-Röhre passen soll. Die
Schaltung kann LEDs mit 100 V betreiben und erzielt einen Wirkungsgrad
von 91 Prozent bei einem Leistungsfaktor über 0,9 und
Oberwellenverzerrungen von unter 25 Prozent.
Der galvanisch nicht getrennte 25-W-LED-Spannungswandler
mit PFC (Bild 2), der nach dem Abwärts-Aufwärts-Prinzip arbeitet,
liefert bei einer Eingangsspannung von 180 bis 265 V AC
einen
konstanten Ausgangsstrom von 100 mA bei nominellen 100 V. Die
Leiterplatte des Designs (Bild 4 und Bild 5) hat kompakte Abmessungen
von 19,5 mm (Breite) und 10 mm (Höhe).
Der Abwärts-Aufwärts-Wandler besteht aus U1, der Ausgangsdiode
D6, den Ausgangskondensatoren C5 und C7 und den Ausgangsinduktivitäten
T1 und T2, die aus Platzgründen als getrennte
Spulen realisiert sind. T1 und T2 bilden die erforderliche Abwärts-
Aufwärts-Induktivität; die Bias-Wicklung von T1 liefert U1 die
Versorgung sowie die Rückkopplung für das Abschalten bei Lastund
Überspannung.
Ohne Stromsensor
Der Link-Switch-PH-IC liefert einen genauen, konstanten Ausgangsstrom
und benötigt dafür keinen Stromsensor wie einen Widerstand
in Serie mit Last. R7 bis R10, Q1, C6 und D5 bilden den
Spannung-Strom-Wandler, der einen zur Ausgangsspannung proportionalen
Steuerstrom an den Feedback-Pin (FP) liefert. Die Diode
D1 und der Kondensator C3 detektieren den Spitzenwert der
Eingangswechselspannung. Die Spannung über C3 zusammen mit
R3 und R4 geben den Eingangsstrom vor, den man in den Voltage-
Monitor-Pin (V) speist. Den Strom nutzt U1, um Netzunter-und
Netzüberspannung sowie den Vorwärtsstrom zu erkennen.
Die interne Steuerlogik des Link-Switch-PH-ICs liefert mit den
Strömen am Feedback- und am Voltage-Monitor-Pin und dem
Laststrom als Steuervariablen bei konstanter Eingangsspannung
einen konstanten Ausgangsstrom über einen Bereich der LED-
Ausgangsspannung im Verhältnis von 1,5:1 (Änderung der LED-
fluxophobEb
E schichtung
Wir machen komplexe Sachverhalte regelmäßig transparent. Zuverlässig und mit höchster redaktioneller
Qualität. Deshalb sind die Fachzeitschriften und Online-Portale von Hüthig in vielen Bereichen
von Wirtschaft und Industrie absolut unverzichtbar für Fach- und Führungskräfte.
Hüthig GmbH
Im Weiher 10
D-69121 Heidelberg
Tel. +49(0)6221/489-0
Fax +49(0)6221/489-279
www.huethig.de
hue_image_woerter_178x83mm.indd 3 20.04.2011 16:26:08
48 elektronikJOURNAL 04/2013
www.elektronikjournal.com