Dimmen

Das Wort Dimmen steht für Abblendung, Verdunklung oder Verringerung, wird aber heute fast ausschließlich für den Vorgang der individuellen Lichtsteuerung bzw. Verringerung der Helligkeit benutzt. Die meisten Leuchtmittel lassen sich mit verschiedenen Techniken dimmen, wobei in vielen Fällen sogar Strom gespart und die Lebensdauer des Leuchtmittels verlängert wird. Mit dem Dimmen kann einerseits die Helligkeit der Leuchtmittel an die Menge des zur Verfügung stehenden Tageslichts angepasst werden. Andererseits wird mit dem Dimmen aber auch die sogenannte Lichtstimmung angepasst und damit der jeweils beabsichtigten Nutzung der Räume entsprechend geregelt.

Das bloße Auge nimmt das Dimmen als eine stufenlose Verringerung der Helligkeit wahr. Bei einer herkömmlichen Glühlampe reicht zum Dimmen die Absenkung der Spannung. Das ist bei der LED anders. Als Halbleiter reagiert die LED unterhalb einer gewissen Durchlassspannung gar nicht. Wird der jeweilige Schwellenwert aber überschritten, steigt die Helligkeit der LED sprunghaft an. Daher werden für die LEDs elektronische Vorschaltgeräte verwendet, über die auch eine Dimmung erfolgen muss. Tatsächlich wird die Abnahme der Helligkeit für LED über eine Unterbrechung der Stromzufuhr erzeugt. Dadurch ergibt sich ein rasches Flackern der Leuchte, das zur Verringerung der gesamten Lichtstärke führt. Die Wahrnehmungsfähigkeit des Auges für ein Flackern reicht üblicherweise bis zu 25 Wechseln in der Sekunde und nur bei großer Helligkeit bis zu etwa 75 Unterbrechungen pro Sekunde. Darüber hinausgehende Unterbrechungen werden wie ein gleichmäßiger Lichtstrom wahrgenommen.

Diese Abhängigkeit des Auges von der Frequenz macht sich die Puls-Weiten-Modulation zum Dimmen von LED zunutze. Das schnelle Ein- und Ausschalten der Stromversorgung der LED erfolgt in Pulsen von etwa 100 Hertz, also 100 mal in der Sekunde. Dabei erfolgt das Dimmen nicht wie bei anderen Leuchtmitteln über die Spannung, sondern über den sogenannten Versorgungsstrom. Dieser Stromfluss wird mit einem Vorwiderstand eingestellt und verhält sich bei einem konstanten Widerstand direkt proportional zur Höhe der Spannung für die Versorgung. Mit der Technik der Pulsweitenmodulation wird die LED 100 mal pro Sekunde ein- und ausgeschaltet. Durch die Abgabe der Pulse wird die abgegebene Menge der Energie nach unten geregelt, in dem die Ausschalt-Phasen elektronisch gesteuert im Verhältnis zu den Einschaltphasen verlängert werden. Der Erfinder Philips beschrieb das Verfahren in seiner Funktion ähnlich einer Herdplatte. Wenn bei gleichbleibender Spannung die Stromzufuhr in Intervallen länger pro Sekunde ausgeschaltet statt eingeschaltet wird, sinkt auch die Hitze der Herdplatte im Ganzen.