Post on 08-Aug-2019
Intelligente Betriebsgeräte„Der aktuelle technische Stand und Entwicklungstendenzen bei Betriebsgeräten in der Beleuchtung“
Frank KaiserMarketing
Mai 2015
Agenda
Agenda
Produktbezeichnungen
Allgemeine Technik
Dimmoptionen
Technologievorsprung Philips
Schutzfunktionen
Anforderungen Heute und Morgen
MultiOne Tool
Window Konzept
Notbeleuchtung
Betriebsgerät vs. Leuchte
Datenblätter, Technische Daten, Tools
Aus der Praxis
ProduktbezeichnungenÜbersicht Betriebsgeräte
Fluo
Nicht dimmbar HF-P, HF-Pi, HF-B, HF-S [Prof nur eingeschränkt]
Dimmbar HF-R [1-10V], HF-R TD [TouchDim & DALI],
HF-Ri TD [TouchDim & DALI]
ProduktbezeichnungenÜbersicht Betriebsgeräte
Fluo
HF-Ri TD 1 14/24/21/39 TL5 E+ 195-240V 50/60HzHF-[Typ] [Dimmoption] [Lampenzahl] [Leistung] [Lampentyp] [Version] [Spannung] [Frequenz] [Zusatz]
[Typ] = P, Pi, B, S, R, Ri
[Dimmoption] = 1-10V; TD; T [nur TouchDim]
[Lampenzahl] = 1,2,3,4, ¾
[Leistung] = je nach Lampentyp
[Lampentyp] = TL-D, TL5, PL-L, TL5c, PL-T/C, …
[Version] = II, III, E+
[Spannung] = 195-240V
[Frequenz] = 50/60Hz
ProduktbezeichnungenÜbersicht Betriebsgeräte
HID
Nicht dimmbar HID-PV; HID-AV [nur CDM indoor];
HID-PVE [nur Projekt >1k Stück]; PV; PVE
Dimmbar HID-DV; HID-DVE; DV; DVE
Hinweis:Aufgrund der zunehmenden Komplexität werden die Produktbeschreibungen immer uneindeutiger. Wichtig zu wissen ist, das alle Bezeichnungen ohne „HID-“ prinzipiell nur eine Vereinfachung des Namens darstellt und keinen Einfluss auf die Technologie hat.
ProduktbezeichnungenÜbersicht Betriebsgeräte
HID (Outdoor)
HID-DVE LS-6 140 CPO Q 208-277V
HID-DV PROG Xt 60 CPO C1 208-277V(HID-)[Typ] [Dimmoption] [Robustheit] [Leistung] [Lampentyp] [Gehäuse] [Spannung]
[Typ] = DV; DVE; PV; PVE
[Dimmoption] = LS6; LS8; LS10 [alle drei LumiStep + Stunden]; PROG; DALI; 1-10V
[Leistung] = je nach Lampentyp
[Lampentyp] = SON; CPO; CDO
[Gehäuse] = /S; C1; C2; Q [alle drei Versionen unterschiedliche Bauform]
ProduktbezeichnungenÜbersicht Betriebsgeräte
Fluo/ HID
Wie finde ich das richtige Fluo- Betriebsgerät?
- Dimmoption (Dimmbar oder nicht – bzw. welches dimmverfahren)
- Lampentyp
- Lampenleistung
- Anzahl der Lampen
- Bauform
Achtung!Ein dimmbares Betriebsgerät kann immer statt eines nicht dimmbaren verwendet werden.Es bedarf aber einer Prüfung, ob ein nicht dimmbares Betriebsgerät statt eines dimmbaren eingesetzt werden kann.
ProduktbezeichnungenÜbersicht Betriebsgeräte
LED (Indoor)Xitanium 25W LH 0.3-0.7A 36V TE/I 230VXitanium [Leistung] [Gehäuse] [Strombereich] [LED-Spannung] [Dimmoption] [Spannung]
[Leistung] = je nach Typ
[Gehäuse] = LH; SH; viele Treiber ohne Gehäuseangabe
[Strombereich] = variable Angabe … bis … (hier 0.3 – 0.7A); fixe Angabe (z.B.: 0.7 A)
[LED-Spannung] = maximale Spannung der LED- Module
[Dimmoption] = TE [Phasendimmer]; TD; 1-10V; I [I ist keine Dimmoption, sondern steht für „Zugentlastung“]
[Spannung] = Netzspannung
ProduktbezeichnungenÜbersicht Betriebsgeräte
LED (Outdoor)Xitanium 150W 0.20-0.35A Prog+ GL-H sXtXitanium [Leistung] [Strombereich] [Dimmoption] [Gehäuse] [Robustheit]
[Leistung] = je nach Typ
[Strombereich] = variable Angabe … bis … (hier 0.3 – 0.7A); fixe Angabe (z.B.: 0.7 A)
[LED-Spannung] = maximale Spannung der LED- Module
[Dimmoption] = Prog+; Prog [alle Dimmoptionen möglich]
[Gehäuse] = J, Z, Y, H, F
[Robustheit] = Xt; sXt [Informationen zu Temperaturen; Überspannungsschutz etc.]
ProduktbezeichnungenÜbersicht Betriebsgeräte
Xi FP 150W 0.1-0.7A SNL1D 230V S240 sXt
Features:S = SimpleSetN = NTC input for MTPR = RsetL = LineSwitch1 = 1-10V interfaceD = DALI InterfaceD+ = DALI + supply (SR) C = Central DynaDimmerE = DC Emergency
Type of driver:Xitanium (Xi)
Power:Output Power (max)
LED Current:Output current (Configurable Current in Amp)
Input Voltage:230V = 220-240V
ProtectionXt = 100Khrs, 10kV/5kA, SoftStart, Active PFCsXt = 100Khrs, 4kV/4kV
Housing:S175, C150, S240, (S= Stretched, C=Compact, ### = length)
Configurability:Full Prog (FP) = Window driver (AOC, CLO, DynaDimmer, AST, EOL)Lite Prog (LP) = Window driver (AOC, LumiStep)
NEU!!!
ProduktbezeichnungenÜbersicht Betriebsgeräte
Dimmprotokolle AllgemeinBezeichnung Indoor Outdoor Link
1-10V Analoges Dimmen über Widerstandswert ja ja link
DALI (D) / Prog Digitales Dimmen über 2-Draht ja ja Link
TouchDim (T) Dimmen über zusätzliche Steuerphase ja nein Link
TE Phasendimmung (Phasendimmer) ja nein PLA
SDU/ LineSwitch Dimmen über zusätzliche Steuerphase nein ja Link (alt)
DynaDimmer Zeitabhängiges Dimmen nein ja Link (alt)
Chronosense/ LumiStep Zeitabhängiges Dimmen nein ja Link (alt)
AmpDim Dimmen über Spannungsabsenkung –nicht in DACH
nein ja
DMX Digitale Schnittstelle aus der Bühnentechnik –keine standard Betriebsgeräte
ja ja link
AgendaEVG Leuchtmittel
LN
(PE)
Dimmen
Gehäuse Leuchte
EQUI
Schutzklasse
NFC*
z.B.: DALI
SimpleSet
AgendaAllgemeine Technik
EQUI: nur Outdoor
Hotwire
AgendaLED Treiber LED Array
LN
(PE)
Dimmen
Gehäuse Leuchte
EQUI
Schutzklasse
NFC*
z.B.: DALI
(RSET) RNTC
Lichtstrom
SimpleSet
AgendaAllgemeine Technik
Temperatur
EQUI: nur Outdoor
Intelligente BetriebsgeräteAktuelle Technik
In einem Betriebsgerät sind alle Funktionen zum sicheren Betrieb eines Leuchtmittels – konventionell und LED – enthalten.Intelligente Betriebsgeräte sorgen für einen störungsfreien Betrieb bei optimaler Effizienz.Energieeffiziente und komfortable Beleuchtung ist dimmbar ohne sichtbares Flackern und gleicht kleine Spannungsschwankungen im Versorgungsnetz aus.
Intelligente BetriebsgeräteAllgemeine Technik
Temperaturschutz über NTC
NTC befindet sich auf dem LED-Array
Parameter des NTC (Schwellwerte)müssen über Software eingestelltwerden Schutzfunktionen
R (Ω)
Intelligente BetriebsgeräteAllgemeine Technik
Dimmen
LED-Treiber bieten in der Regeleine Vielzahl an Dimmoptionenund entsprechende Schnittstellen Ampdim = Spannungsabsenkung
SDU/ LineSwitch = Steuerphase
DALI = Digital Adressable Lighting Interface
1-10V = Analoge Schnittstelle
Zeitgesteuertes Dimmen
z.B.: DALI
Intelligente BetriebsgeräteAllgemeine Technik
Dimmen (zeitgesteuert)
Leuchtenintegrierte zeitgesteuerte Dimmfunktionen
CLO = Constant Light Output
Intelligente BetriebsgeräteAllgemeine Technik
Dimmen (zeitgesteuert)
Leuchtenintegrierte zeitgesteuerte Dimmfunktionen
DynaDimmer
Intelligente BetriebsgeräteAllgemeine Technik
Dimmen (zeitgesteuert)
Leuchtenintegrierte zeitgesteuerte Dimmfunktionen
LumiStep/ ChronoSense / DynaDimmer lite
Intelligente BetriebsgeräteAllgemeine Technik
Dimmen (zeitgesteuert)
einschalten ausschalten Mitternacht
Dimmen ein um ca. 22 Uhr Dimmen aus um ca. 6 Uhr
Intelligente BetriebsgeräteAllgemeine Technik
LED Dimmen: PWM
„Flackern“ beim Dimmen im wahrnehmbaren Bereich –ca. 100Hz – 1000Hz*
Dimmbereich von (1…10%)-100%
Störung von optischenMess-Systemen (QR-Code,Barcode, optische Qualitäts-kontrolle, Auge)
Brummgeräusche*Quelle: ZVEI
I
tI
tI
t
100%
80%
20%
Intelligente BetriebsgeräteAllgemeine Technik
LED Dimmen: Amplitude
Kein „Flackern“ beim Dimmen im wahrnehmbaren Bereich
Dimmbereich von (1…10%)-100%
Bis <50% Dimmung steigt dieSystemeffizienz
Geringe/Keine Geräusch-entwicklung
I
tI
tI
t
100%
50%
10%
Intelligente BetriebsgeräteAllgemeine Technik
LED Dimmen: Amplitude + PWM
Im höheren Dimmbereich keinwahrnehmbaren „Flackern“
Im unteren Dimmbereichca. 250Hz – 500Hz wahrnehmbares „Flackern“
Dimmbereich von (1…10%)-100%
Bis <50% Dimmung steigt dieSystemeffizienz
I
tI
tI
t
100%
30%
10%
Intelligente BetriebsgeräteAllgemeine Technik
Einstellen des Lichtstroms über RSET
LED-Treiber sind dafür ausgelegt einLED-Modul unterschiedlich zu bestromen
Ein Widerstand wird vom Betriebs-Gerät erkannt und der Lichtstromdementsprechend als 100% Wertübernommen
Standardisierung zu „LEDset“
R (Ω)
Hinweis:Neue Treiber-Generationen im Außenbereich verzichten auf RSET.
Intelligente BetriebsgeräteAnforderungen Heute und Morgen
Die Anforderungen an LED- Treiber haben sich in den vergangenen Jahren stark gewandelt. Für den Hersteller der Leuchte müssen diese universeller Einsetzbar werden, so dass die Lagerung der LED- Treiber effizienter und kostengünstiger wird.Im täglichen Einsatz stellen sich neue Herausforderungen, wobei die Energieeffizienz immer mehr eine Nebenrolle spielt.
Herausforderungen: Produktlebenszyklus LED <1 Jahr Poduktlebenszyklus LED-Treiber <2 Jahre Neue Funktionen und Anforderungen kommen hinzu
Intelligente BetriebsgeräteFlexibilität
Dimmbarkeit
Leuchten können über externe Steuersignale oder integrierten Algorithmen gesteuert werden. Das gewünschte Dimmprofil kann über eine spezielle Software eingestellt werden.
Dimmprofil Kurzbeschreibung
LineSwitch Anbindung Rundsteuersignal [Schaltphase]
1-10V Analoges Steuerungssignal
DALI Digitales Steuerungssignal
AmpDim Dimmen über Spannungsabsenkung [Amplitude]
CLO* Kompensation Lichtstromrückgangs über die Lebenszeit
*CLO = Constant Light Output
Intelligente BetriebsgeräteFlexibilität
„Window“- Konzept
1) Performance Bereich
2) Strombereich (z.B. über LEDset)
3) Spannungsbereich
4) Minimaler Leistungsbereich
5) Maximaler Leistungsbereich
5
4
13
2Ausblick:Betriebsgeräte erhalten immer größere „Windows“ und somit immer größere Performance-Bereiche
Intelligente BetriebsgeräteFlexibilität
Warum „Window“- Konzept?
Fabrikseitig können je nach Spezifikationder Leuchte die Lichtströme eingestellt werden.
Leuchte A
Leuchte B
Leuchte C
Hinweis:Die Spezifikationen, wie Strom, PowerFactor, Dimmbereich etc., sind abhängig vom eingestellten Arbeitspunkt.Die Angaben der Leuchte können deshalb vom Treiber abweichen!
Intelligente BetriebsgeräteFlexibilität
Beispiel Umsetzung „Window“- Konzept
Leuchte: Maxos LED 66S mit 54W Nennleistung*
Treiber: Xitanium 75W 0.7-2A 54V TD 230V
Dimmbereich: 100%- 1%
Lichtstrom im DC betrieb: 15% (ausgehend von 100% = 54W)
*Stand: Mitte 2014
Intelligente BetriebsgeräteNotbeleuchtung
Berechnung des Strom im DC Betrieb für Xitanium Treiber allgemein
PDC = (P100% * 15%) / ~0,9
PDC = (75 W * 0,15) / 0,9 = 12,5W
IDC = PDC / 230 VDC
IDC = 12,5W / 230 VDC = ~55 mA
EffizienzeDCDim
Intelligente BetriebsgeräteNotbeleuchtung
Berechnung des Strom im DC Betrieb für MAXOS LED 54W
PDC = (P100% * 15%) / ~0,9
PDC = (54 W * 0,15) / 0,9 = 9W
IDC = PDC / 230 VDC
IDC = 9W / 230 VDC = ~40 mA
Abweichung Treiber vs Leuchte: ~28%
EffizienzeDCDim
Intelligente BetriebsgeräteNotbeleuchtung
Wo finde ich die Informationen zum Ausfüllen eines Notbeleuchtungs-Formular (z.B. von CEAG)
Welches Betriebsgerät wird eingesetzt?
Wenn Fluo, dann bitte die Normen aus dem Datenblatt im ecatentnehmen
Wenn LED, dann bitte hier das Datenblatt und DesignIn- Guideherunterladen.
Wenn LED, alle Daten befinden sich in diesen Dokumenten + Die Berechnung der Stromaufnahmein dieser Präsentation
Intelligente BetriebsgeräteProgrammierbar
Software
Parametrierung durch den Hersteller Lichtstrom
Temperaturkurve/ Lüftersteuerung
Eigenschaften des NTC
Kompensation Lichtstromrückgang
Auswahl der Dimmprofile
Usw.
Eine Änderung der durch den Leuchten- Hersteller eingestellten Parameter oder Änderung der Firmware durch Dritte ist wie einer Hardware- Änderung am Gerät gleichzusetzten– dies bedeutet möglicherweise ein Erlöschen der Gewährleistung.
Intelligente BetriebsgeräteProgrammierbar
Software
Parametrierung durch den Kunden Anpassungen Dimmkurven
Reduktion des maximalen Lichtstroms
CLO Timer
Usw.
Eine Änderung der durch den Leuchten- Hersteller eingestellten Parameter oder Änderung der Firmware durch Dritte ist wie einer Hardware- Änderung am Gerät gleichzusetzten – dies bedeutet möglicherweise ein Erlöschen der Gewährleistung.
Intelligente BetriebsgeräteConnected
Verbindung zum Betriebsgerät
Zum Programmieren
NFC*
DALI
*NFC = Near Field Communication
Intelligente BetriebsgeräteConnected
Verbindung zum Betriebsgerät (DALI)
Zum Programmieren über DALI Betriebsgerät an 230V Angeschlossen
Programmierung über angeschlossene DALIVerbindung
DALI- Anschluss
Intelligente BetriebsgeräteConnected
Verbindung zum Betriebsgerät (NFC)
Zum Programmieren durch den Hersteller Betriebsgerät kann spannungsfrei
programmiert werden
Verringerter Aufwand bei der Montage
*NFC = Near Field Communication
SimpleSet
NFC*
Intelligente BetriebsgeräteConnected
Verbindung zum Betriebsgerät (NFC: Ausblick)
Tool für die Installation Anpassungen Dimmkurven
Kopie des alten (defekten) Treibers erstellen
SimpleSet
*NFC = Near Field Communication
NFC*
Beispielhafte Abbildung
Intelligente BetriebsgeräteConnected
Verbindung zum Betriebsgerät (GSM)
Zum Parametrieren im Betrieb Dokumentation (Wartung)
Anpassungen Dimmkurven
Reduktion des maximalen Lichtstroms
CLoud
+
Beispielhafte Abbildung
Intelligente BetriebsgeräteSchutzfunktionen
Schutzfunktionen von intelligenten Betriebsgeräten Schutz gegen das Verstellen
der Parameter und Programmierung Einstellungen des Herstellers Einstellungen des Kunden
Temperaturschutz LED (NTC am LED Modul) Treiber
Intelligente BetriebsgeräteSchutzfunktionen
Statische Aufladung durch Wind
++++++Wind
SK1
SK2Parasitärer
Kondensator
Intelligente BetriebsgeräteSchutzfunktionen
Schutz vor witterungsbedingten Überspannungen IEC61547: Spannungsfestigkeiten von Leuchten:
1kV (Differential) 2kV (Common)
Verfügbarer Schutz: 6kV (Differential) 10/6kV (Common)
Beispiel: Blitzeinschlag im Baum*
300m 11kV (nach Norm) 300m 53kV (real)
*Quelle: Dehn + Söhne
Leuchten bieten einen Basisschutz einer einzelnen Komponenten in einer Anlage. Der Schutz der Anlage muss mit zusätzlichen Sicherungsmechanismen realisiert werden.
Intelligente BetriebsgeräteRobust
Gerade bei Geräten die rund um die Uhr im Außenbereich eingesetzt werden, sind besondere Anforderungen zu berücksichtigen: Robust gegen Erschütterungen
Wackelnder Mast Robust gegen extreme Temperaturen
Es ist nicht zu vermeiden Zusätzlicher Überspannungsschutz
Statische Aufladung durch Wind Schutz vor witterungsbedingten
Überspannungen
Links:
Ersatzteile/ SpareParts:https://share.philips.com/sites/TS1004021225472080427802/SitePages/Search%20results.aspx?Search=StarSense
PathFinderhttp://philips.i-production.de/lighting/Pathfinder/index.html
PathFinder für Betriebsgerätehttp://philips.i-production.de/lighting/Drive/Betriebsgerate_fur_Innenbeleuc/betriebsgerate_fur_innenbeleuc.html
GearSelection Toolhttp://www.lighting.philips.com/main/support/support/tools/gear-selection-tool.html
Xitanium Datenblätter / Zertifikate / DesignIn Guides (alles englisch)http://www.lighting.philips.co.uk/subsites/oem/download/application/index.wpd