Was verursacht das Flackern von LED-Leuchten?

Was verursacht das Flackern von LED-Leuchten und wie kann man es lösen?

Nun, kurz gesagt, LEDs flackern, wenn ihre Lichtleistung schwankt. Diese Schwankung tritt auf, weil Ihre dimmbare Leuchtdiode mit einer sehr hohen Geschwindigkeit ein- und ausgeschaltet wird.
Wir werden im folgenden Artikel tiefer graben.

Warum flackern LEDs?

Die Verwendung von schlichtem weißen LED-Band flimmert nicht – so geht’s!
Obwohl man es nicht immer sieht, flackern alle netzbetriebenen Lichtquellen – egal ob Glüh-, Halogen-, Leuchtstoff- oder LED.

In den USA ist Netzstrom Wechselstrom (AC) mit 50 Hertz. Das bedeutet, dass der Strom, der Ihre Lampe (beliebige Lampe) füllt, 50 Mal pro Sekunde hin und her wechselt.

Bei den alten Glühbirnen ist uns das vorher nicht aufgefallen, da die Restwärme der Glühbirne den Glühfaden zwischen den Flimmern zum Glühen brachte. Es ist ein Nebeneffekt der Ineffizienz herkömmlicher Glühbirnen. Diese alten Glühbirnen verschwenden normalerweise etwa 90% der zugeführten Energie durch die Hitze!

Beginnen wir die Diskussion also damit, ein weit verbreitetes Missverständnis zu entlarven. Da das Netzteil LED-Flackern verursacht, denken manche Leute, dass man es ganz vermeiden kann, solange die Eingangsleistung (Strom und Spannung) konstant bleibt.

Es ist nicht wahr. Alle strombetriebenen Lichtquellen flackern ständig.

Da alle Lichter flackern, warum denken manche Leute, dass LED-Flimmern ein Problem ist?
LED-Flimmern ist in der Vergangenheit häufig aufgetreten. Das liegt daran, dass LEDs – im Gegensatz zu Glüh-, Halogen- und Leuchtstofflampen – nicht dauerhaft sind. Wenn die Stromversorgung der LED ausgeschaltet wird, stoppt die Lichtausgabe sofort. Daher wird eine LED, wenn sie direkt an das Stromnetz angeschlossen ist, 50 Mal pro Sekunde ein- und ausgeschaltet – genug für das menschliche Auge.

LED-Flimmern ist bei modernen LED-Installationen kein Problem. Das liegt daran, dass wir LEDs nicht mehr direkt an das Stromnetz anschließen. Stattdessen verwenden wir LED-Treiber, die für diesen Zweck entwickelt wurden, um die LEDs mit Strom zu versorgen.

Wie hochwertige LED-Netzteile LED-Flimmerprobleme lösen

LED-Beleuchtung erfordert Gleichstrom (DC) statt Wechselstrom. Das sind gute Nachrichten, denn der Schlüssel zur Eliminierung von LED-Flimmern ist die Art des Netzteils, mit dem Sie Ihre Lichter antreiben.

Während die Beleuchtungsindustrie ihre Netzteile (auch als „Treiber“ bezeichnet) oft einfach als „LED-Transformatoren“ bezeichnet, sind sie viel mehr als das. Ein LED-Treiber kann mehr als nur die Spannung reduzieren (umwandeln). Es kann auch den Strom von AC auf DC ändern. Wählen Sie ein hochwertiges LED-Netzteil, das auch Ihre LEDs mit konstantem Strom versorgt. So erhalten Sie Licht ohne sichtbares Flimmern.

Ein minderwertiger, sauberer LED-Treiber liefert jedoch keinen konstanten Strom. Stattdessen wandelt es einfach den Strom von AC in DC um. Diese einfachste Stromumwandlung erzeugt einen oszillierenden Strom, obwohl er normalerweise die Eingangsspannungsfrequenz verdoppelt. In den USA ergibt sich daraus eine Frequenz von 100 möglichen Blinzeln pro Sekunde.

Leicht belastet

Einhundert Flimmern pro Sekunde sind viel besser als 50 Flimmern pro Sekunde. Aber das klingt immer noch nach einem Problem. Glücklicherweise gibt es nichts zu befürchten – denn das menschliche Auge hat nicht genug Wahrnehmung, um es zu sehen. Die meisten von uns registrieren nur Licht, das weniger als 100 Blitze pro Sekunde schwankt – normalerweise 50 oder langsamer. (Computerbildschirme flackern normalerweise im Bereich von 60 bis 70 Hz, was wir kaum bemerken.)

Auch wenn es tatsächlich nur sehr wenige Menschen gibt, die schnellere Blitze sehen können, ist dies für die meisten von uns kein Problem. In vielen Projektinstallationen benötigen Sie lediglich einen blanken, sauberen LED-„Transformator“. Auch in manchen Anwendungen kann LED-Stroboskop der gewünschte Effekt sein: Denken Sie zum Beispiel an Nachtclubs oder oszillierende Fahrradlichter.

Konstanter Strom = konstante Helligkeit

Angenommen, ein einfaches LED-Netzteil reicht für Ihr Projekt nicht aus. In diesem Fall ist ein Konstantstrom-Netzteil eine gute Alternative.

Diese LED-Treiber mit höherer Spezifikation können Flimmern eliminieren, indem sie die Spannung über der Schaltung variieren, um einen konstanten Strom zu erzeugen. Dadurch wird sichergestellt, dass der an die LED gelieferte Strom nicht schwankt, wodurch AC/DC-Wandlungseffekte abgemildert werden.

In einigen Fällen kann selbst ein Konstantstrom-LED-Treiber das Flimmern nicht beseitigen. Störungen durch inkompatible Steuerkreise sind eine häufige Ursache. Vor der Installation sollten Sie sich vergewissern, dass Ihr LED-Produkt für die von Ihnen verwendete Steuerschaltung und Stromversorgung geeignet ist.

Häufiges Blinken – Achtung Warnung!

Wenn die Ursache für das Blinken der LED eine Störung oder Inkompatibilität ist, ist der Blinkeffekt nicht einheitlich. Dies ist jedoch möglicherweise nicht das Problem, mit dem Sie konfrontiert sind. Angenommen, Ihre Lichter erzeugen ein regelmäßiges, rhythmisches Blinken (zB jede Sekunde). In diesem Fall verbrauchen sie wahrscheinlich mehr Strom, als Ihr LED-Treiber eingebaut hat.

Hochwertige LED-Netzteile sind darauf ausgelegt und erzeugen einen Flackereffekt als Warnung. Regelmäßiges Blinken zeigt an, dass Ihre LED eine umfangreichere Stromversorgung mit höherer Spezifikation (oder mehrere kleinere) benötigt.

Lose Kabel und andere Fehlanschlüsse können ebenfalls Probleme verursachen.

Angenommen, Sie haben mehrere elektronische Geräte in der Nähe installiert (z. B. auf derselben Telefonzentrale). In diesem Fall kann die kombinierte Wärme Ihren LED-Dimmer überlasten. Es ist wahrscheinlich, dass es zu zeitweiligem Flackern kommt. Die Diginet-Website in Australien enthält einen großartigen Artikel, in dem die beste Methode zur Reduzierung überlasteter Dimmer diskutiert wird.

Wenn LEDs Kinoanwendungen verwenden (z. B. Fernsehstudios, Theater usw.), benötigen Sie eine Ausgabe mit sehr hoher Frequenz und hoher Auflösung. Es geht über den Rahmen von Standardtreibern hinaus. Angenommen, Sie sind an solchen professionellen Projekten beteiligt. Senden Sie uns eine Nachricht, um die Vorteile eines Konstantspannungs-LED-Treibers für die Filmindustrie zu besprechen?

LEDs für Bewegtbilder verwenden hochfrequente, hochauflösende Treiber, die für diese Aufgabe entwickelt wurden!

Die häufigste Ursache für sichtbares Flackern ist die Implementierung von Dimmfunktionen!

Umgang mit Dimmen

Auch bei ansonsten perfekten LED-Beleuchtungsanlagen kann das Dimmen Probleme bereiten. Dies liegt daran, dass herkömmliche Dimmer arbeiten, indem sie den „Aus“-Anteil jedes Schalterflimmerzyklus verlängern, um die Gesamtlichtleistung zu reduzieren.

Es wird Pulsweitenmodulation (PWM) genannt. PWM arbeitet sehr effektiv – solange die Schaltfrequenz nicht auf ein für das menschliche Auge wahrnehmbares Maß absinkt.

Wir arbeiten daran, dieses Problem zu lösen, indem wir LED-Dimmer mit schnelleren Blinkzyklen entwickeln. Ein Zyklus von mehreren Kilohertz ist das Ziel. Dies würde die Lösung nachahmen, die von den elektronischen Vorschaltgeräten verwendet wird, die seit Jahren Leuchtstofflampen betreiben. Es gibt jedoch einen Nachteil: Je höher die Flimmerfrequenz, desto näher müssen Ihre LEDs am Transformator sein. Das ist nicht immer praktikabel.

Anstatt diese weniger flexiblen (und teureren) Dimmer zu installieren, können Sie auch das sichtbare Flimmern, das durch die Pulsweitenmodulation erzeugt wird, sehr einfach vermeiden. Indem Sie die LEDs einfach nicht zu niedrig dimmen, können Sie verhindern, dass ihre Flackerzyklen mit bloßem Auge sichtbar werden.

Noch vor wenigen Jahren bedeutete dies meist, nicht unter 50 % der vollen Helligkeit zu dimmen. Aber jetzt. Die Dimmer in unserem aktuellen Sortiment bieten Ihnen alle mehr Flexibilität. Sie können feststellen, dass Sie ohne sichtbares Flimmern abdecken können!

Normalerweise werden Sie feststellen, dass Null- bis 10-V-Dimmer weniger flackern als TRIAC-Netzschalter.

Warmweiße 10W LED-Lichtbänder schaffen auf diesem Wohnparkplatz ein Lichtbündel.

Vermeiden Sie flackernde LED-Leuchten unter Küchenschränken.

Zusammenfassung – So stoppen Sie das Flackern von LEDs

In den letzten zehn Jahren haben sich LEDs von der Beleuchtungsindustrie als die Zukunft energieeffizienter Beleuchtungslösungen etabliert. Bei all den Vorteilen, die sie bieten, ist dies keine Überraschung.

Vermeiden Sie das LED-Flackern. Sie und Ihr Elektriker müssen ein grundlegendes Verständnis der dahinterstehenden Probleme haben. Beachten Sie immer die folgenden Punkte.

1. Verwenden Sie immer ein LED-Netzteil, das für den Betrieb von LED-Produkten ausgelegt ist. Verwenden Sie keine wechselstrombetriebenen LED-Streifen!
2. Stellen Sie sicher, dass alle Ihre LED-Produkte mit der von Ihnen verwendeten Steuerschaltung und Stromversorgung kompatibel sind.
3. Überprüfen Sie lose Kabel und andere fehlerhafte Verbindungen. Und stellen Sie sicher, dass Ihr LED-Lichtdimmer nicht überlastet wird.
4. Ziehen Sie die Verwendung eines Konstantstrom-LED-Treibers in Betracht.
5. Versuchen Sie bei der Installation eines Dimmsystems, ob es einen minimalen Dimmwert gibt, der nicht niedriger sein sollte.
6. Für Dimmsysteme sollten Sie anstelle einer TRIAC-Alternative ein Dimmsystem von 0 bis 10 V oder ein digitales Spannungsdimmsystem verwenden.