LED-Dimmprinzipien und Auswahlleitfaden

Stellen Sie sich vor, Sie schaffen mit sanfter Beleuchtung die Stimmung für ein romantisches Abendessen oder erzeugen ein immersives Heimkinoerlebnis durch das Dimmen der Lichter. Die Dimmtechnologie macht diese Szenarien möglich. Aber wie erreichen LED-Leuchten das Dimmen? Welche Arten von Dimmern sollten Sie wählen? Dieser Artikel untersucht die Prinzipien und Methoden des LED-Dimmens und gibt gleichzeitig praktische Hinweise für die Auswahl der richtigen Dimm-Lösungen.

Dimmen bezieht sich auf die Reduzierung der Lichtleistung einer Leuchte, typischerweise gemessen in Lumen (lm), auch bekannt als "Lichtstrom". Wenn ein Licht gedimmt wird, verringert sich seine Lumenleistung entsprechend. Vereinfacht ausgedrückt ist Dimmen der Prozess der Steuerung der Helligkeit eines Lichts.

Die Antwort lautet ja – theoretisch können alle LED-Leuchten gedimmt werden. Die Praktikabilität hängt jedoch von der Art des Treibers ab, der die LED steuert. Um festzustellen, ob eine bestimmte LED-Leuchte dimmbar ist, ist es wichtig, die Beziehung zwischen der LED und ihrem Treiber zu verstehen.

Alle LED-Leuchten benötigen einen Treiber, ein elektronisches Gerät, das die Netzwechselspannung (typischerweise 230 V, 50 Hz) in eine Niederspannungs-Gleichspannung (normalerweise 12 V oder 24 V) umwandelt, um die LED zu betreiben. Dies liegt daran, dass LEDs die Netzspannung nicht direkt nutzen können und stattdessen einen Niederspannungs-Gleichstrom benötigen.

Bei kommerziellen Leuchten – wie z. B. LED-Panel-Leuchten, Downlights und Strahlern – ist der Treiber oft von der Leuchte selbst getrennt. Dies ermöglicht es Installateuren, auf den Treiber zuzugreifen und, falls kompatibel, Dimmsteuerungsdrähte neben der Stromversorgung anzuschließen.

Bei LED-Lampen ist der Treiber integriert und nicht zugänglich. Da die LED und der Treiber eine geschlossene Einheit bilden, können keine Dimmsteuerungsdrähte angeschlossen werden.

Um die Frage zu beantworten: "Kann diese LED-Leuchte gedimmt werden und wie?" müssen Sie zunächst feststellen, ob der Treiber getrennt und zugänglich oder in die LED integriert ist.

Wenn der Treiber getrennt oder innerhalb der Leuchte zugänglich ist, ist die beste Dimm-Methode die Verwendung eines dimmbaren Treibers. Dieser Ansatz ist in kommerziellen und industriellen Beleuchtungsinstallationen am häufigsten.

In kommerziellen Leuchten ist der LED-Treiber typischerweise eigenständig, sodass Installateure ihn bei Bedarf durch eine dimmbare Version ersetzen können. Ein dimmbarer Treiber erfüllt zwei Funktionen: Er fungiert sowohl als Treiber (Umwandlung von AC in DC) als auch als Dimmer (Anpassen der an die LED gelieferten Leistung).

Dimmbare Treiber reduzieren die Leistung der LED mit zwei Hauptmethoden:

• Pulsweitenmodulation (PWM): Der Treiber schaltet die LED schnell ein und aus. Je länger die "Ein"-Impulse und je kürzer die "Aus"-Impulse, desto heller erscheint die LED und umgekehrt. Wenn dies mit einer Frequenz von über 200 Hz geschieht, nimmt das menschliche Auge einen konstanten Helligkeitspegel wahr.
• Amplitudenmodulation (AM): Der Treiber passt den Ausgangsstrom an die LED an. Während dies das Flimmern eliminiert, können einige LEDs bei niedrigen Stromstärken leichte Farbverschiebungen aufweisen.

Einige Treiber kombinieren PWM und AM für eine optimale Leistung.

Es gibt verschiedene Methoden zur Steuerung von dimmbaren Treibern, die jeweils eine kontinuierliche Stromversorgung und ein Steuersignal erfordern. Die gebräuchlichsten Methoden sind:

• DALI (Digital Addressable Lighting Interface): Das am häufigsten verwendete Kommunikationsprotokoll in der kommerziellen Lichtsteuerung. DALI-Signale werden über zwei zusätzliche Drähte neben der Stromversorgung übertragen.
• 1-10V Analogsteuerung: Ein analoges Kommunikationsprotokoll, das ebenfalls zwei zusätzliche Drähte verwendet.
• Schalterdimmen, Touch-Dimmen oder Push-Dimmen: Diese Methoden verwenden einen zusätzlichen Draht, um einen dedizierten Anschluss am Treiber mit Strom zu versorgen. Ein kurzzeitiger (nicht-rastender) Schalter steuert die Dimmfunktion – kurze Drücke schalten das Licht ein/aus, während das Halten des Schalters das Licht aufhellt oder dimmt.
• Korridorfunktion: Eine Variante des Schalterdimmens, die einen rastenden Schalter, z. B. einen Bewegungssensor oder eine Zeitschaltuhr, anstelle eines kurzzeitigen Schalters verwendet.
• DMX (Digital Multiplex): Ursprünglich für die Bühnenbeleuchtung entwickelt, wird DMX heute für farbverändernde Anwendungen wie Fassadenbeleuchtung verwendet.
• Drahtlose Steuerung: Technologien wie Zigbee und Bluetooth ermöglichen die drahtlose Kommunikation mit LED-Treibern.

Bei den meisten LED-Lampen und vielen Wohnleuchten ist der Treiber im Inneren versiegelt, wodurch es unmöglich ist, ein Dimmsteuersignal zu senden. In diesen Fällen muss das Dimmen durch die Installation eines externen Dimmers an der Stromversorgungsleitung erreicht werden.

Dieser Ansatz erfordert, dass der Treiber für die Kompatibilität mit externen Dimmern ausgelegt ist. Solche Treiber werden als "dimmbar" gekennzeichnet, aber selbst dimmbare LEDs funktionieren möglicherweise nicht mit allen Dimmertypen. Überprüfen Sie immer die Empfehlungen des Herstellers für kompatible Dimmer.

Die gebräuchlichsten LED-Dimmer sind Phasenanschnittdimmer, die arbeiten, indem sie die Wechselspannung zweimal pro Zyklus ein- und ausschalten und so die an die LED gelieferte Energie reduzieren. Es gibt zwei Arten:

• Phasenanschnittdimmer (Triac/Vorwärtsphase): Diese Dimmer unterbrechen den Strom am Nulldurchgang und schalten ihn später im Zyklus wieder ein. Je länger die "Aus"-Periode, desto dunkler das Licht.
• Phasenabschnittdimmer (Rückwärtsphase): Diese Dimmer schalten den Strom am Nulldurchgang ein und unterbrechen ihn später im Zyklus, typischerweise unter Verwendung eines IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor).

Um den besten Dimmer für eine bestimmte LED-Lampe oder -Leuchte auszuwählen, konsultieren Sie die Empfehlungen des Herstellers. Wenn keine Liste bereitgestellt wird, gehen Sie wie folgt vor:

• Berechnen Sie die Gesamtleistung aller Lampen/Leuchten im Stromkreis und wählen Sie einen Dimmer mit einem kompatiblen Lastbereich.
• Entscheiden Sie sich für einen Phasenabschnittdimmer oder einen, der als "LED-kompatibel" beworben wird, da diese eher mit dimmbaren LEDs funktionieren.