Neue EU-Normen für LED-Stromversorgungen - Die richtigen MeanWell Schaltnetzteile und Informationen sind entscheidend!

Hersteller und ihre Vertriebspartner sind betroffen
Sie gelten auch dann, wenn die Leuchtmittel in andere Produkte eingebaut sind. Schnell überflogen könnte man meinen, nur die Hersteller von LED-Lampen und Leuchten seien von der Verordnung betroffen. Aber hinter den ‚dazugehörenden Geräten‘ verbirgt sich mit den LED-Schaltnetzteilen eine der Schlüsseltechnologien.

Mit einer Wachstumsrate von mehr als 20% gehören LED-Treiber zu den Shooting Stars der Branche, und weil die Verordnung auch die Inverkehrbringer einbezieht, sind nicht nur die Hersteller, sondern auch ihre Vertriebspartner der Hersteller davon betroffen. Als offizieller Distributor für Meanwell Schaltnetzteile in Deutschland betreibt Schukat seit 1995 mit rund 200.000 Stromversorgungen eines der größten Lager Europas für Meanwell Schaltnetzteile, DC/DC und AC/DC Wandler. Zusätzlich hält Schukat weitere Geräte anderer Hersteller wie Recom, Phihong und HN Power vor.

Regel für Betriebsgeräte für Lampen mit einer Ausgangsleistung von größer als 250W
Für Betriebsgeräte für Lampen mit einer Ausgangsleistung von größer als 250W gilt die Regel: max. Leerlaufleistung = Ausgangsleistung/250. Neu ist auch, dass die Zündzeit (die Zeit, die die Lampe nach Anlegen der Versorgungsspannung benötigt, um stabil zu leuchten) von LED-Lampen mit ungebündeltem und gebündeltem Licht 0,5s nicht überschreiten darf. Wichtig ist, die Richtlinien so zeitig wie möglich mit den Kunden zu kommunizieren.

Der Leuchtenhersteller muss sich mit den neuen Vorgaben vertraut machen, damit er eine Auswahl der Schaltnetzteile treffen kann. Es müssen nicht überall jedes Schaltnetzteil gewechselt werden, sondern das ist von Fall zu Fall zu entscheiden. Zum Beispiel bei der Forderung zur Leerlaufleistung geht es nur um Stromversorgungen, die zwischen Netz und Schalter liegen - also sekundär geschaltet werden. Netzteile die primär - also netzseitig - abgeschaltet werden, betrifft diese Forderung zur Leerlaufleistung nicht, da sie in diesem Fall abgeschaltet sind.

Hier kommt dann jedoch die Zündzeit beim Einschalten zum Tragen. Wir müssen dafür sorgen, dass die richtigen Meanwell Schaltnetzteile, aber auch die richtigen Informationen für den Kunden vor dem Stichtag verfügbar sind. In den meisten Fällen ändert sich nichts. Jedoch dort wo die Betroffenheit vorliegt, müssen wir mit dem Kunden eine effiziente und angemessene Lösung für das Schaltnetzteil finden.

Was ist bei der Entwicklung neuer Meanwell Schaltnetzteile Serien zu beachten
Längst sind die Anforderungen bei den Herstellern kommuniziert. Sie arbeiten an der Entwicklung neuer Serien, die die Ökodesignanforderungen erfüllen. Eine Vorreiterrolle nimmt der taiwanesische Hersteller MeanWell mit seiner Qualitätsphilosophie ein. Dort, wo es geht, werden alle Forderungen zur neuen ErP umgesetzt. Somit wird die neue Meanwell Schaltnetzteile Serie NPF die in der Werbetechnik sehr beliebte Netzteil Serie LPF ersetzen. Die preiswerte Netzteil Serie PLM (12-40W) ist bereits in der Serienproduktion.

Parallel zur Neuentwicklung stehen Optimierungen bestehender Designs in punkto Startzeit, Leerlaufzeit und Wirkungsgrad auf der Tagesordnung, um die Forderungen der Öko-Design-Richtlinie für Meanwell Schaltnetzteile schnellstmöglich zu erfüllen. Als erste Modelle erzielen die LCM-40(DA)/LCM-60(DA) Netzteile einen Wirkungsgrad von bis zu 91,5% - und erfüllen seit kurzem bereits die 1194/2012 Verordnung. Ihre Kühlung erfolgt durch einfache Luftkonvektion bei einer Umgebungstemperatur von -30 bis +60°C.

Ein Anschluss für einen optionalen externen Temperatursensor (NTC) ermöglicht eine Temperaturkompensation zur Regelung des Ausgangsstroms, um eine lange Lebensdauer der LEDs zu gewährleisten. Schrittweise wird die HLG-Serie auf eine schnelle Startzeit verändert, so dass diese in Zukunft mit einem primären Schalter verwendet werden können.

Effizienz und Wärmeentwicklung bei der Serie HLG
Die Schaltnetzteil Serie HLG ist eine Stromversorgung für LED-Beleuchtungsanwendungen im Leistungsbereich bis 320W, die oft für LED-Lichtwerbeanlagen zum Einsatz kommt. Die Netzteil Serie beginnt bei 40W und endet derzeit bei 320W, geplanter Ausbau bis 600W-Typen. Die Besonderheit der MeanWell Schaltnetzteile der Serie HLG ist neben dem robusten Aluminiumgehäuse der extrem hohe Wirkungsgrad von 95% (HLG-320H). Daher kann bei dem Netzteil auf einen Lüfter zur Kühlung verzichtet werden; im gesamten Betriebstemperaturbereich zwischen -40 °C und +70 °C erfolgt die Kühlung durch Konvektion.

Um solche Werte zu erzielen, legen MeanWell Schaltnetzteile den Fokus auf Effizienz und Wärmeentwicklung: Die Effizienzwerte hängen von der Schaltungstopologie und den verwendeten Komponenten ab. Längst wird die Mehrzahl der Geräte nicht mehr mit klassischen Trafos gefertigt, sondern mit der technisch aufwändigeren Schaltreglertechnik. Dazu kommt, dass die Gerätehersteller geringeres Volumen und Gewicht von den Stromversorgungs-Zulieferern verlangen, zusätzlich zur besseren Effizienz.

So nutzen Entwickler der MeanWell Schaltnetzteile heute auf der Primärseite sanft schaltende Technologien wie Quasi-Resonante-Wandler oder LLC-Converter. Auf der Sekundärseite reduzieren Synchronous Rectifier MOSFET-Driver die Verluste. Das führt zu niedrigeren Kühlkörperanforderungen und in Folge zu höherer Betriebszuverlässigkeit der MeanWell Schaltnetzteile.

Geringere Erwärmung führt zu längerer Lebensdauer
Hier kommt die Arrhenius-Gleichung zum Tragen, nach der eine geringere Erwärmung in längerer Lebensdauer mündet: Kleinere Kühlkörper bedeuten geringeres Volumen und niedrigeres Gewicht – das ermöglicht die Konstruktion leichterer Geräte. Zugleich spart die geringere Verlustleistung Energie ein und senkt den CO2-Ausstoß. Momentan ist ein Wirkungsgrad von 90% bis 95% Stand der Technik. Die 95% kann man durch Optimierung des Schaltungsaufbaus und der Steueralgorithmen weiter ausbauen. Sobald Silizium-Carbit-Dioden preislich attraktiv für den Standardbereich werden, folgt sicherlich eine noch weitere Steigerung.

Spätestens dann haben Anwender wieder die Qual der Wahl bei Ökonorm-gerechten LED-Stromversorgungen. Aber es wird weitergehen und der Fokus wird sich nicht nur auf die Qualität der Netzteile beschränken. Der Trend geht zum steuerbaren und damit dimmbaren Netzteil. Mit dem analogen Dimmen über die 3in1 Dimmingfunktion waren MeanWell Schaltnetzteile mit einer der ersten im Markt.

Wie hilft die 3-in-1-Dimmingfunktion über DALI
Heute nimmt die digitale Steuerung einen immer größeren Stellenwert ein. Damit die analogen Meanwell Schaltnetzteile auch digital angesteuert werden können, hat der Hersteller MeanWell bereits das DAP-04 auf den Markt gebracht. Mit dem DAP-04 ist das Dimmen der Meanwell Schaltnetzteile mit 3-in-1 Dimmingfunktion über DALI möglich. Dieser DALI Adapter integriert vier Adressen zum Anschluss von vier Schaltnetzteilen mit analogem Dimming-Eingang, und übersetzt DALI in analoge Signale. Dadurch ermöglicht er den Einsatz aller, mit analogem Dimming-Eingang ausgestatteten LED-Netzteilen mit DALI. Als Enabling Technologie kommt EnOcean, ZigBee oder Bluetooth für Meanwell Schaltnetzteile in Frage.

Gekürzte Version, der Originalartikel ist erschienen in der Markt & Techik „Trendguide 4“ vom 28.5.2014, (Autor Karin Zühlke). Textauszüge mit freundlicher Genehmigung des WEKA-Verlags, Inhalt ohne Gewähr