Einführung:

LED-Beleuchtung ist für ihre Robustheit und Zuverlässigkeit bekannt. Für optimale Leistung und Langlebigkeit ist jedoch der richtige Einsatz von LED-Modulen wichtig. Elektrische Überlastung (EOS) kann zu Leistungseinbußen oder sogar zum Ausfall der LED führen, insbesondere bei Überlastung oder übermäßiger Hitzeeinwirkung. In diesem Artikel untersuchen wir die Hauptursachen für elektrische Überlastung und wie man sie vermeiden kann.

Heiße Verbindung und ihre Auswirkungen:

Was ist „Hot Connecting“?

Unter Hot-Connecting versteht man das Verbinden eines Schaltkreises mit einer oder mehreren nackten LEDs mit einem aktiven LED-Treiber oder einer LED-Stromversorgung, die bereits eingeschaltet ist.

Möglicher Schaden:

Beim Anschluss unter Spannung kann es zu einem kurzen, aber potenziell schädlichen elektrischen Stoß kommen, der vom stromführenden LED-Treiber oder Netzteil in die LEDs entladen wird. Dies kann zu sofortigen Schäden an den LEDs führen und Unterbrechungen oder Kurzschlüsse verursachen. In einigen Fällen können latente Schäden auftreten, die nach längerer Zeit, möglicherweise Monate später, zum Ausfall der LED führen. Solche LED-Schäden fallen unter die Kategorie der elektrischen Überlastung (EOS).

Anzeichen für Hot-Connect-Schäden erkennen:

Hochleistungs-LEDs, die aufgrund von Hot-Connect-EOS ausgefallen sind, weisen möglicherweise keine sichtbaren Schäden auf. Stattdessen handelt es sich oft um elektrische Kurzschlüsse, die wenig bis gar kein Licht abgeben. Bei in Reihe geschalteten LEDs können die verbleibenden unbeschädigten LEDs weiterhin leuchten.

Direktanschluss an die Netzversorgung oder falscher LED-Treiber:

Die Bedeutung einer ordnungsgemäßen Stromversorgung:

LEDs müssen über eine Gleichstromquelle (DC) versorgt werden, die den durch sie fließenden Strom begrenzt. Dies unterscheidet sie von Glühlampen, die sowohl mit Wechselstrom (AC) als auch mit Gleichstrom betrieben werden können, ohne dass eine separate Strombegrenzung erforderlich ist.

Möglicher Schaden:

Der direkte Anschluss von LEDs an eine 230-V-Wechselstromversorgung ohne strombegrenzenden LED-Treiber kann zu einem sofortigen und katastrophalen Ausfall führen, der zu einem explosionsartigen Zerbrechen der LEDs führen kann. Werden LEDs von einem LED-Treiber mit falscher Stromstärke und/oder Spannung versorgt, sind verschiedene Folgen möglich, von schwachen oder nicht leuchtenden LEDs bis hin zu vorzeitiger Alterung oder einem katastrophalen Ausfall.

Anzeichen von Schäden erkennen:

Ein katastrophaler Ausfall aufgrund eines direkten Netzanschlusses führt typischerweise zu schweren physischen Schäden, einschließlich Brüchen und Brandflecken. Schäden durch falschen Antriebsstrom und falsche Spannung können sich unterschiedlich äußern, von schwach leuchtenden, aber normal aussehenden LEDs bis hin zu sichtbaren Anzeichen physischer Schäden.

Betrieb in einer zu heißen Umgebung:

LED-Leistung bei Hitze verstehen:

LEDs strahlen nicht dauerhaft die gleiche Lichtmenge ab. Ihre Lichtleistung nimmt mit der Zeit und der Temperatur exponentiell ab. Je wärmer die Umgebung, desto kürzer die Lebensdauer der LED.

Möglicher Schaden:

LEDs, die in extrem heißen Umgebungen installiert werden, geben weniger Licht ab als vorgesehen und verschlechtern sich schneller, sowohl hinsichtlich der reduzierten Lichtleistung als auch hinsichtlich der Farbveränderungen. Extreme Hitze kann zu physischen Schäden führen.

Anzeichen von Schäden erkennen:

Eine leichte Überhitzung kann zu reduzierter Helligkeit und Farbveränderungen führen, ohne dass sichtbare physische Anzeichen auftreten. Eine starke Überhitzung kann zu sichtbaren Verfärbungen und physischen Schäden an der LED und den umliegenden Komponenten führen.

Anschluss mit falscher Polarität:

Die Bedeutung der Polarität:

LEDs sind polarisiert und müssen für einen ordnungsgemäßen Betrieb korrekt angeschlossen werden. Der Pluspol (Anode) muss mit der positiven Versorgung verbunden werden, der Minuspol (Kathode) mit der negativen Versorgung.

Möglicher Schaden:

Werden LEDs falsch an eine Niederspannungsversorgung angeschlossen, leiten sie möglicherweise keinen Strom, geben kein Licht ab und bleiben unbeschädigt. Bei ausreichend hoher Versorgungsspannung können jedoch sofortige und katastrophale Schäden auftreten, die zu keiner Lichtemission und einem Ausfall des offenen Stromkreises führen.

Anzeichen von Schäden erkennen:

Ein falsch gepolter Anschluss führt in der Regel zu fehlender Lichtemission und offenen LED-Schaltkreisen. Anzeichen hierfür können von fehlenden sichtbaren Schäden bis hin zu physischen Anzeichen von Verbrennungen oder Überhitzung reichen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Vermeidung elektrischer Überlastung von LEDs eine sorgfältige Berücksichtigung der Betriebsbedingungen und die Auswahl geeigneter Komponenten erfordert. Effektives Wärmemanagement, optisches und elektrisches Design sowie Schutzschaltungen können vor Missbrauch oder Hot-Plugging schützen.