Lösungen: LED-Dimmen

Mark Warburton

Von Mark Warburton, Ivory Egg. Es ist ein merkwürdiges Phänomen, dass wir viel Zeit damit verbringen, so viel Licht wie möglich in einem Gebäude zu erzeugen, sei es durch architektonische Merkmale, Lichteffekte wie Feuer oder allgemeine Beleuchtung, um dann unzählige Stunden und Energie darauf zu verwenden, es auf ein angemessenes und ästhetisch ansprechendes Niveau zu dimmen. Evolution der künstlichen Lichtquellen. Evolution der künstlichen Lichtquellen. Beim Übergang von Glühlampenlicht zu Leuchtdioden (LED) kann man nicht davon ausgehen, dass dieser Prozess problemlos verläuft, und wie können Sie bei einer so großen Auswahl an Leuchten auf dem Markt ein zufriedenstellendes Ergebnis für Ihren Kunden garantieren? Um die Problematik besser zu verstehen, wollen wir uns kurz mit der Funktionsweise von LEDs befassen und dann einige Beispiele für die beste Kontrollmethode betrachten. LED-Lampen Wie jede Diode lässt auch eine LED den Strom nur in einer Richtung durch. Dioden können verwendet werden, um Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln, aber eine LED wird normalerweise mit Gleichstrom verwendet. Schema einer Diode. Schema einer Diode. Hochleistungs-LEDs, die für die Beleuchtung verwendet werden, bestehen aus einer LED und einem Treiber. Die Diode hat die Eigenschaft, dass eine lineare Erhöhung der Spannung an ihr zu einem exponentiellen Anstieg des durch sie fließenden Stroms führt, so dass die Aufgabe des Treibers darin besteht, dafür zu sorgen, dass der richtige Strom oder die richtige Spannung geliefert wird. LED-Treiber LED-Treiber gibt es in zwei Ausführungen, nämlich mit konstantem Strom (CC) oder konstanter Spannung (CV). Die eine hat einen festen Strom, die andere eine feste Spannung, und es hängt von der Konfiguration der Lampe ab, welche benötigt wird. Wenn eine große Anzahl von LED-Strängen in Reihe geschaltet ist, wird normalerweise ein CC-Treiber verwendet. Bei parallel geschalteten LEDs ist eine feste Spannung erforderlich, da der Strom variiert, sofern keine zusätzlichen aktiven Geräte verwendet werden. LEDs in Reihe (links) und parallel (rechts) geschaltet LEDs in Reihe (links) und parallel (rechts) geschaltet. Im Allgemeinen wird für ein LED-Striplight ein CV-Treiber benötigt, während für LED-Downlights ein CC-Treiber verwendet wird. LED-Treiber sind in der Regel Niederspannungsgeräte, so dass eine externe Stromversorgung (Transformator) erforderlich ist, die aber auch in den Treiber integriert sein kann, wie dies bei netzbetriebenen LEDs der Fall ist. Beispiel eines CC-Treibers für 12V-LEDs. Beispiel eines CC-Treibers für 12V-LEDs. Das Ausgangssignal des Treibers ist in der Regel ein PWM-Signal (Pulsweitenmodulation), das die LED mit hoher Frequenz und variierender Impulsbreite ein- und ausschaltet - je größer die Impulsbreite (oder das Tastverhältnis), desto heller die Lichtleistung. Die Pulsweitenmodulation kann verwendet werden, um die Lichtleistung zu variieren. Die Pulsweitenmodulation kann verwendet werden, um die Lichtleistung zu variieren. Um die Leistung zu dimmen, wird ein digitales oder analoges Steuersignal an den Treiber gesendet, der dann das PWM-Signal an die LED anpasst. Dies sorgt für eine gleichmäßige Dimmkurve und eine stabile Lichtleistung und ist die empfohlene Methode für garantierte Ergebnisse. Bei einer dimmbaren Netz-LED-Armatur empfängt der Treiber eine zerhackte AC-Wellenform vom Dimmer und verwendet diese, um die oben genannte PWM-Ausgabe für die LED zu erzeugen. Abhängig von der Qualität des Dimmers, des Treibers, der Netzversorgung und der eigentlichen LED werden die Ergebnisse variieren, und obwohl Fortschritte in der Treiber- und Dimmertechnologie bedeuten, dass die Probleme des Flackerns und der sich nicht abschaltenden Schaltkreise weitgehend gelöst wurden, ist es keineswegs eine exakte Wissenschaft. Die Leistung eines Dimmers (unten) wird durch Abschneiden von Teilen der Netzwechselstromleitung (oben) erzielt, um die an die Leuchte abgegebene Leistung zu verringern. Die Leistung eines Dimmers (unten) wird durch Abschneiden von Teilen der Netzwechselstromleitung (oben) erzielt, um die an die Leuchte abgegebene Leistung zu verringern. Nachfolgend finden Sie einige Produktbeispiele, die zeigen, wie sich die oben genannten Prinzipien auf die Welt von KNX beziehen. Netz-LED Dimmen Alle großen KNX Hersteller bieten LED-Kompatibilität als Teil ihrer Universal-Dimmer an, aber nicht alle unterstützen sie in gleichem Maße. Einige wurden für ein bestimmtes Lampensortiment entwickelt, wie z.B. ABB in Zusammenarbeit mit Philips Master LED, während andere den Markt allgemeiner angehen. Der wichtigste Punkt, auf den man achten muss, ist der Einschaltstrom, der beim Einschalten der LED-Leuchte erzeugt wird. Dieser kann bei einer 7-Watt-Leuchte bis zu 1 A betragen und ist der Grund dafür, dass alle Universaldimmer bei der Verwendung von LEDs herabgestuft werden. Der Zweikanal-Dimmer DMG2T von Theben mit 400 W kann zum Beispiel nur 60 W LEDs ansteuern. Die LED-Hersteller geben diese Informationen nur selten an, so dass eine Herabstufung des Dimmers um 80 % eine allgemeine Regel ist. Der Theben DMG2t Zweikanal-Dimmer 400W. Der Theben DMG2t Zweikanal-Dimmer 400W. Eine weitere Überlegung ist die sichtbare Lichtleistung während der Dimmkurve. Einige LEDs lassen sich sehr gut bis auf 1 % dimmen, während andere bis auf 50 % dimmen und darunter eine flache Leistung aufweisen. Die Verwendung eines Dimmers mit einstellbaren Kurven oder Profilen ermöglicht das Trimmen der Lichtleistung (dies kann in der ETS eingestellt werden), aber es ist immer ratsam, die vorgeschlagene Kombination von Netz-LEDs und Dimmer zuerst zu testen. Direkte KNX LED-Treiber Dies ist bei weitem die ursprünglichste KNX Lösung, da der LED-Treiber eine direkte Verbindung zu KNX hat. Alles, was Sie tun müssen, ist, einen (digitalen) Dimmwert über die KNX-Busleitung an den Treiber zu senden, und er wird seinen LED-Ausgang anpassen. Zennio und Bilton sind die führenden Hersteller dieser Option, und Bilton bringt eine Produktreihe auf den Markt, bei der der Transformator in den Treiber eingebaut ist, so dass Sie nur noch Netzanschluss und KNX an der Armatur benötigen. Auf der Light+Building 2014 sollte man auf jeden Fall einen Blick darauf werfen. Dieser Niederspannungs-LED-Dimmaktor ermöglicht die unabhängige Steuerung von vier Kanälen mittels PWM, mit einer Strombegrenzung von 2,5 A pro Kanal Dieser Niederspannungs-LED-Dimmaktor ermöglicht die unabhängige Steuerung von vier Kanälen mittels PWM, mit einer Strombegrenzung von 2,5 A pro Kanal. 1-10V-Steuerung Eine der gebräuchlichsten Formen des LED-Dimmens ist die 1-10V-Steuerung. Sie ist der obigen direkten Lösung sehr ähnlich, mit dem Unterschied, dass der Treiber ein 1-10-V-Analogsignal von einem Mehrkanal-Dimmer verwendet, um die Lichtleistung zu bestimmen. Dieser Dimmer verfügt über ein eingebautes Relais zum Abschalten des Stromkreises, und es können mehrere Treiber an einem Ausgang betrieben werden. Beispiel für einen 8-Kanal-1-10V-Dimmer. Beispiel für einen 8-Kanal-1-10V-Dimmer. DALI Treiber mit einem DALI-Eingang funktionieren auf die gleiche Weise, nur dass das Signal digital ist und jeder Treiber als Teil des DALI-Netzwerks angesprochen wird. Ein KNX DALI-Gateway verwaltet die Treiber (bis zu 64 in einem Netzwerk) und ermöglicht die Steuerung, Fehlermeldung und Rückmeldung. Da bei dieser Methode wiederum der Ausgang des Treibers gedimmt wird, sind die Ergebnisse sehr gut. Für weitere Informationen besuchen Sie www.dali-ag.org Der Gira DALI plus. Der Gira DALI plus. Abschluss Bei einer so großen Auswahl an Möglichkeiten ist es schwierig, eine klare Aussage über die beste Lösung zu treffen, denn jedes Projekt ist anders, ebenso wie die Erwartungen des Kunden oder Planers. Ein Verständnis der Optionen und eine Diskussion über die beste Kombination von Dimmern, Treibern, Stromversorgungen und LED-Optionen sowie Tests der vorgeschlagenen Kombinationen stellen sicher, dass nichts dem Zufall überlassen wird. Andernfalls können die Ergebnisse in der Tat sehr düster sein! Mark Warburton ist Verkaufsleiter bei Ivory Egg (UK) Ltd, einem Anbieter von führenden KNX Produkten und Anbieter von KNX Schulungen. Mark schreibt auch regelmäßig für die Zeitschrift KNXtoday. www.ivoryegg.co.uk