FUNKCIÓK
LED kapcsolás, vezérlés
Miért nem mindegy,
hogyan kapcsoljuk és szabályozzuk a LED világítást?
A LED technológia mára alapértelmezetté vált az épületek világításában.
Az energiahatékonyság azonban nem garantált önmagában a LED fényforrással, mert a kapcsolás, a vezérlés és a szabályozás módja döntően befolyásolja a megbízhatóságot, az élettartamot és az üzemeltetési költségeket.
LED – Energiamegtakarítás ragyogó jövőképpel és némi bökkenővel
Hatékonyság, ami új műszaki kihívásokat hoz magával
A LED-es fényforrások eladása gyorsan növekedett az elmúlt években, köszönhetően a hatásfok növelése és a színvisszaadási tényező javítására irányuló fejlesztéseknek. Szinte nincs is olyan világítástechnikai ágazat, ahol ne lennének jelen: a hagyományos izzó formájú (retrofit) változatokat előszeretettel alkalmazzák az energiatakarékos(fénycsöves) izzók helyett. Sávos megvilágítási tartománya bármely érában jól alkalmazható és új lehetőségeket teremt a világítástervezésben. Még a nagy teljesítményű színpadi- és stúdió reflektorokból is létezik LED-es változat.
Ugyanakkor nem minden izzó cserélhető ki LED-es retrofit fényforrásra. Ennek oka pedig a bár rövid, de extrém nagy indítóáramuk, ami akár ezerszerese is lehet a névleges áramerősségnek, amitől a kapcsoló kontaktus/relé elég vagy kiég az áramkört védő biztosíték.
A LED-ek okozta kihívások
és hogyan birkózzunk meg velük
Léteznek általános irányelvek a LED-lámpákra, mint például azok foglalata vagy fényerejük, illetve a villamos fogyasztásuk, ugyanakkor egyéb fontos tényezőkre pedig nincs. Összevetve egy hagyományos volfram szálas izzóval, a LED-lámpa elektronikát tartalmaz a vezérléshez, melynek elrendezését és kialakítását minden gyártó saját maga határoz meg. A kapcsoló- és fényerő szabályozó készülékeket gyártók jelenleg nem kapnak semmilyen indikációt a fényforrások gyártóitól, hogy melyik elektronika miként vezérel és milyen hatással van az izzó működésére.
Ha nincs szabvány és előírás, akkor tesztelnünk kell!
Ha a kapcsolási terhelés nincs feltüntetve a LED-lámpákon vagy kisülőlámpákon, azt kell feltételeznünk, hogy a termék még nincs bevizsgálva erre a paraméterre. Ugyanakkor a specifikációk a terhelésre sem mindig eléggé informatívak. Pontosan mekkora kapcsolási áramot határozott meg a LED-lámpa gyártója? Mivel ez izzónként változhat, ezért kellő gondossággal kell számításba vennünk.
Ezért, hogy meghatározhatóak legyenek a terhelési jellemzők, a Theben folyamatos méréseket végez mindenféle fényforrással. Ezen tesztek során a kapcsolóeszközök legalább 40000 kapcsolási ciklust hajtanak végre annak érdekében, hogy megbízható eredmények szülessenek a kapcsolási terhelések vonatkozásában.
LED – A kapcsolókontaktusok hóhérja
Alacsony fogyasztás használat közben, de pazarló minden egyes felkapcsolásnál
Egy hétköznapi példa: Nagy lakóépület lépcsőházaiban a karbantartók lecserélik a világitást hagyományos LED-lámpákra. Szakértő méréssel is ellenőrzi a megfelelő megvilágítást és fényerősséget. A megtakarítási potenciál csak akkor ígéretes, ha közvetlenül a kedvezőbb energiafogyasztás mellett a hosszú élettartamot is biztositani tudjuk, természetesen az alacsonyabb karbantartási költségek érdekében.
De egyik napról a másikra a lépcsőházi automaták sorra meghibásodnak. Egy vizsgálat kimutatta, hogy a kapcsolókontaktusok megégtek a túlterheléstől, bár a névleges teljesítmény az új telepítéssel jelentősen csökkent.
Megterhelő a kapcsolókontaktusoknak a kapacitív jellegű terhelések
Hogyan lehetséges, hogy egy néhány Wattos LED-es fényforrás tönkre tegyen egy kapcsolókontaktust, amely sokkal nagyobb terhelésre lett tervezve? Alaposabban megvizsgálva, a válasz a kapcsolási áramerősségben található. Egy hagyományos izzószálban a kapcsolási áramerősség a tízszerese a megadott névleges áramnak. A kapacitív karakterisztikájú LED- és energiatakarékos lámpáknál jellemzően az ezerszeresénél is nagyobb ez az érték a megadott névleges áramhoz képest akár néhány mikrosecundumig is. VDE minősitéssel rendelkező tesztlaborunk kimutatta, hogy a legrosszabb esetben 19 A is lehet egy 1.8 W-os LED-lámpa kapcsolási árama, ami az 1706-szorosa a névleges teljesítményének.
Figyelem! Figyelem!
Lekapcsolási figyelmeztetés Villogtatás mint rejtett élettartam-csökkentő tényező
Ezúton hívjuk fel a figyelmet a lekapcsolási figyelmeztetés problematikajára (DIN 18015-2 szerinti lekapcsolás előtti kétszeri villantás) A lekapcsolási figyelmeztetés technológia vonatkozásában és az elektronikus előtétekre, valamint a LED-ekben lévő töltött kondenzátorokra gyakorolt hatásmechanizmusában megegyezik egy gyors ki-be kapcsolással, így közvetlenül csökkentő hatással van az eszközök várható élettartamára.
Hogyan kapcsoljunk LED-lámpákat
A megfelelő kapcsolókontaktussal a megfelelő pillanatban
Két kapcsolókontaktus: Volfrám pre-kontakt
A nagy áramok kapcsolásához különleges kapcsolókontaktusok szükségesek: Ezüst-Ón-Oxid (AgSn0,). A Theben egy egymás után záródó két kontaktusos kombinációt alkalmaz: ez a volfrám pre-kontakt. Az előkontaktus nagy ohmikus ellenállású és nagy keménységű volfrámot tartalmaz, ami elviseli a nagy indulóáramot és áramkorlátozó szerepe is van egyben, igy az alacsony ellenállású főkontaktus tehermentesítődik a kapcsolási áramlöketektől. A Theben ezeket a reléket alkalmazza a TR 609 top2 S és SELEKTA 175 top2 digitális kapcsolóóráiban éppúgy, mint a theLUXA P mozgásérzékelőkben és a theRonda P jelenlét érzékelőiben.
Pontos kapcsolás egy bizonyos pontban: null-átmenetes kapcsolás
Azok a kapcsolókészülékek, amik C típusú terhelések kapcsolására lettek kifejlesztve, általában jobban viselik a magas kapcsolási áramlökéseket, ennek érdekében a Theben egy hatékony megoldást alkalmaz, amit null- pont-átmenet kapcsolásnak nevezünk. Ez a megoldás a váltakozó szinuszhullám nullpont-átmeneteinél kapcsol, ahol a bekapcsolási áramlökés hatása minimális, így védi meg a relékontaktust és növeli annak élettartamát még nagy kapcsolási terhelés esetén is. Szinte az összes top2 széria, a theluxa S mozgásérzékelők és a PlanoCentro jelenlét érzékelőknél is ezt a megoldást alkalmazzuk.
Környezettudatosság és biztonságos kapcsolás:
Környezettudatos megoldás RoHS-kompatibilitással
A Kadmium oxidról azt tartották, hogy megfelelő anyag a nagy kapcsolási áramú kontaktusokhoz. Egészen addig, amíg nem akarunk megfelelni a RoHS irányelveknek – melyben szerepelnek bizonyos korlátozások a kapcsolókontaktusok anyagára vonatkozólag.
A Theben ezért a Millennium évében váltott a környezetbarátabb AgSno, ötvözetre, ami hasonlóan jó, sőt bizonyos esetekben jobb paraméterekkel is rendelkezik, úgymint a magasabb leégési ellenálló képesség vagy az elektromos vezetőképességgel szembeni kedvezőbb öregedésállóság és az egyenáramú működtetés során jelentős mértékben csökkenő elektrokémiai migráció.
LED-ek fényerő szabályozása?
Nem lehet készpénznek venni!
Dimmelhető vagy sem?
A megfelelő választástól függ.
Nem minden LED-lámpa fényerő szabályozható. Még a dimmelésre alkalmas változatoknak is a fényerő szabályozási karakterisztikái nagymértékben eltérnek egymástól gyártótól függően. A LED-ek gyakran vibrálnak és lehetetlen lineárisan és harmonikusan szabályozni, mivel az elektronikus előtétek nagyon eltérő módon reagálnak a fázishasításos és oltásszögvezérelt szabályozásokra. Bizonyos gyártók éppen ezért kizárólagosan csak az egyik metódust engedélyezik.
Nem kívánatos folyamatos világítás. Szivárgó áram is elegendő hozzá.
A másik problémát a dimmer zavarszűrő kondenzátorai okozzák, melyek folyamatos szivárgó áramai elegendőek ahhoz, hogy egy 1-2 Wattos LED-lámpát meghajtsanak így ellehetetlenítve azok teljes lekapcsolását.
Dimmer kompatibilitása a LED-lámpával? A megfelelő választástól függ.
A fokozatmentes szabályozáshoz nemcsak a LED-lámpának kell dimmelhetőnek lennie, hanem a fényerő szabályozónak is LED kompatibilisnek. A Theben számos megoldást fejlesztett ki e célból: – Előre definiált beállítások különböző LED-lámpákhoz – A dimmer-görbék ETS-en keresztül feltölthetők
LED-ek fényerő-szabályozása a gyakorlatban Kompatibilitás, beállítás és megbízható dimmelés Theben megoldásokkal
A kalapsínre pattintható THEBEN DIMAX 534 plus univerzális dimmer teljes mértékben LED kompatibilis, és a beállításai közül választható adaptáció ehhez a technológiához.
A kis terhelésű LED-lámpák minimális fényereje a potenciométerek és forgó kapcsolók használatával beállítható. Még a vezérlés típusa is kiválasztható, hogy fázishasított vagy oltásszög-vezérelt legyen, igy gyakorlatilag bármely LED-es fényforráshoz problémamentesen alkalmazható.
Naprakészen a KNX-el
A dimmelési-görbék frissíthetőek
A Theben KNX-es univerzális fényerő szabályozó aktorai még ennél is többre képesek: az ETS programozószoftverrel nemcsak az adott LED-lámpához tartozó, előre letárolt dimmelési-görbe választható, amely fokazatmentes és egyenletes fényerő szabályozást biztosít, de bármikor frissíthető is amint a fényforrás gyártója frissítést ad ki hozzá. Netán egy teljesen új lámpatest is implementálható, így a beruházás jelenértékének időtállósága szavatolható.
Mit jelent ez a gyakorlatban?
Megbízható LED vezérlés kompromisszumok nélkül
A LED világítás akkor hozza a várt megtakarítást és élettartamot, ha
a kapcsolóeszköz a terheléshez van méretezve
a vezérlés figyelembe veszi az indítóáramokat
a fényerő-szabályozás kompatibilis a fényforrással
CEN 13321-1
és a rendszer hosszú távon is frissíthető
Miért az EK megoldásai
LED kapcsoláshoz és dimmeléshez?
- Nem csak önálló dimmert vagy kapcsolóeszközt ajánlunk, hanem a teljes világítási kör működését vizsgáljuk
- Figyelembe vesszük a LED-fényforrás indítóáramát, terhelési karakterisztikáját és vezérlési igényeit
- A kapcsoló- és szabályozóeszközöket valós terhelési adatok alapján választjuk ki
- KNX-alapú, gyártófüggetlen rendszerben gondolkodunk
- Ipari minőségű, bevizsgált megoldásokat alkalmazunk (pl. Theben dimmerek és aktorok)
- Tervezési és üzemeltetési szempontból is stabil, hosszú távon megbízható működésre törekszünk
Eredmény:
megbízható LED világításvezérlés, elkerülhető meghibásodásokkal, kiszámítható élettartammal és valódi energia-megtakarítással.