LED-Leuchtmittel sind aufgrund ihrer Bauweise, ihres Wirkungsgrades, ihrer Schaltfestigkeit und langen Lebens­erwartung häufig in Signaleinrichtungen und Automobilen verbaut. Um einen optimalen Betrieb, eine lange Lebensdauer und eine gleichmäßige Lichtausbeute zu gewährleisten, müssen sie mit einem konstanten Strom betrieben werden. Gleichzeitig ist wichtig, dass der maximal zulässige Betriebsstrom der LEDs nicht überschritten wird.

In der Praxis erfolgt die Versorgung von LED-Leuchtmitteln vermehrt durch Schaltregler mit Konstantstromausgang. Der Grund hierfür ist, dass mit Schaltreglern ein guter Gesamtwirkungsgrad erzielt werden kann. Denn im Gegensatz zu konventionellen Linearreglern entsteht eine wesentlich geringere Verlustleistung im Regler. Aufgrund der vielfältigen Anwendungsfelder für LEDs werden LED-Treiber in hohen Stückzahlen gefertigt. Daher ist es wichtig, die Stabilität des Regelkreises unter realen Betriebsbedingungen bereits während der Entwicklung umfassend zu überprüfen. Hierfür stehen unter anderem folgende Messmethoden zur Verfügung:

 - Analyse der Lastsprungantwort des Reglers im Zeitbereich,
 - Analyse der komplexen Schleifenverstärkung des Reglers im Frequenzbereich,
 - Ableitung der Phasenreserve des Reglers aus der komplexen Ausgangsimpedanz des Stromreglers.

Die Analyse der komplexen Schleifenverstärkung nimmt bei den oben angeführten Messmethoden eine besondere Rolle ein. Über das Nyquist-Stabilitätskriterium können aus dem aus der Messung resultierenden Bode-Diagramm alle wichtigen Stabilitätsparameter wie Phasenreserve, Amplitudenreserve und Durchtrittsfrequenz als Messwerte direkt abgelesen werden. Dies erleichtert in der Praxis die Vergleichbarkeit von unterschiedlichen Messungen. Zudem kann die Messung der komplexen Schleifenverstärkung direkt im Regelbetrieb, das heißt mit angeschlossenen LEDs erfolgen.
Um die komplexe Schleifenverstärkung zu messen, wird mittels eines Einspeisewiderstandes und eines Einspeiseübertragers ein sinusförmiges Störsignal in die Rückkoppelschleife des Schaltreglers eingespeist. Dieses Signal durchwandert die Regelschleife und kommt danach wieder am Einspeisewiderstand an. Durch eine vektorielle Division der beiden Signale erhält man die komplexe Schleifenverstärkung. In der Praxis wird diese Messung mit Frequenzgangsanalysatoren beziehungsweise niederfrequenten, vektoriellen Netzwerkanalysatoren mit externem Referenzeingang durchgeführt.
Um ein aussagekräftiges Messergebnis zu erhalten müssen folgende Punkte beachtet werden:

 - Einspeisepunkt in der Regelschleife,
 - Widerstandswert des verwendeten ­Einspeisewiderstandes,
 - Anschluss der Messkanäle,
 - Signalpegel des eingespeisten Störsignals.

Bei den meisten LED-Treibern wird der zu regelnde Ausgangsstrom mittels eines zu den LEDs in Serie geschalteten Messwiderstandes in eine dem Strom proportionale Spannung umgewandelt. Diese Spannung wird dann dem eigentlichen Reglerbaustein als Rückkoppelung zugeführt. Dieser Punkt eignet sich für die Einspeisung des Messsignals. Bei der Messung des eingespeisten Störsignals sowie des resultierenden geregelten Signals muss die Position des Strommesswiderstandes in der Schaltung beachtet werden. Liegt der Strommesswiderstand mit einem Pin auf Masse, können auch die mit dem Netzwerkanalysator gemessenen Signale gegen Masse referenziert werden. Liegt der Messwiderstand beispielsweise zwischen dem Reglerausgang und den LEDs, wird der Einsatz von Differentialtastköpfen nötig.
Das Störsignal wird über einen Einspeisewiderstand in die Regelschleife eingebracht. Je größer der Einspeisewiderstand gewählt wird, desto größer wird das eingespeiste Signal. In der Praxis haben sich Widerstandswerte von 5 bis 10 Ohm für die meisten Anwendungsfälle als optimal erwiesen. Eine aussagekräftige Messung ist nur dann möglich, wenn sich der Regler im Kleinsignalbetrieb, also im linearen Bereich befindet. Nur so ist sichergestellt, dass es zu keinen Signalverzerrungen kommt und die an beiden Kanälen des Netzwerkanalysators anliegenden Signale sinusförmig sind. Stufenbildungen im Bode-Diagramm vor allem im Bereich der Durchtrittsfrequenz sind ein sicheres Zeichen für einen zu hohen Signalpegel. Aber selbst bei einem kontinuierlichen glatten Kurvenverlauf kann der Signalpegel noch zu hoch sein. Aus diesem Grund ist es wichtig, den Signalpegel des Einspeisesignals schrittweise zu reduzieren. Erst wenn sich die Durchtrittsfrequenz nicht mehr in Abhängigkeit vom Einspeisepegel ändert, ist der richtige Einspeisepegel gefunden. Typischerweise muss der Einspeisepegel soweit verringert werden, dass Rauscheffekte im Bode-Diagramm sichtbar werden. Diese Rauscheffekte zeigen sich meist im unteren Frequenzbereich sowie in der Nähe der Schaltfrequenz. Moderne Netzwerkanalysatoren verfügen über die Möglichkeit, eine Ausgangspegelkurve in Abhängigkeit von der Frequenz zu definieren. Dadurch kann der Pegel in verrauschten Frequenzbereichen angehoben und die Verrauschung der Messkurve minimiert werden.
Die minimale Amplituden- und Phasenreserve, bei denen ein Regler noch als ausreichend stabil betrachtet wird, variiert innerhalb der Industrie beträchtlich. Typischerweise empfiehlt es sich, eine Phasenreserve von größer 45° und eine Amplitudenreserve von größer 10 dB anzustreben. In Abbildung 1 ist das Bode-Diagramm eines LED-Treibers dargestellt. Da die Einspeisung des Störsignals und die Messung des resultierenden Signals direkt in der Rückkoppelschleife erfolgt, wird zur Bestimmung der Phasen- und Amplitudenreserve auf eine Phasenverschiebung von 0° referenziert. Aus den Messkurven kann abgelesen werden, dass bei der Durchtrittsfrequenz von circa 1,3 kHz (Verstärkung = 0 dB) eine Phasenreserve von 48° besteht. Weiter beträgt die Amplitudenreserve (Phase = 0°) 26 dB. Die Schaltung zeigt also ein ausreichend stabiles Verhalten. Um die Stabilität eines LED-Treibers für den Serienbetrieb beurteilen zu können, muss die Stabilitätsmessung bei allen relevanten Umfeldbedingungen, zum Beispiel bei unterschiedlichen Temperaturen, durchgeführt werden.

Effiziente Stabilitäts­beurteilung von Schaltreglern
Die Analyse der komplexen Schleifenverstärkung ermöglicht eine schnelle und effiziente Stabilitätsbeurteilung von Schaltreglern. Durch die Einspeisung des Messsignals in die geschlossene Regelschleife ist eine direkte Messung der Reglerstabilität im Normalbetrieb einfach möglich.