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Intelligente Betriebsgeräte „Der aktuelle technische Stand und Entwicklungstendenzen bei Betriebsgeräten in der Beleuchtung“ Frank Kaiser Marketing Mai.

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Präsentation zum Thema: "Intelligente Betriebsgeräte „Der aktuelle technische Stand und Entwicklungstendenzen bei Betriebsgeräten in der Beleuchtung“ Frank Kaiser Marketing Mai."—  Präsentation transkript:

1 Intelligente Betriebsgeräte „Der aktuelle technische Stand und Entwicklungstendenzen bei Betriebsgeräten in der Beleuchtung“ Frank Kaiser Marketing Mai 2015

2 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

3 Produktbezeichnungen Übersicht 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]

4 Produktbezeichnungen Übersicht Betriebsgeräte Fluo HF-Ri TD 1 14/24/21/39 TL5 E V 50/60Hz HF-[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] = V [Frequenz] = 50/60Hz

5 Produktbezeichnungen Übersicht 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.

6 Produktbezeichnungen Übersicht Betriebsgeräte HID (Outdoor) HID-DVE LS CPO Q V HID-DV PROG Xt 60 CPO C V (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]

7 Produktbezeichnungen Übersicht 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.

8 Produktbezeichnungen Übersicht Betriebsgeräte LED (Indoor) Xitanium 25W LH A 36V TE/I 230V Xitanium [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; TD; 1-10V; I [I ist keine Dimmoption, sondern steht für „Zugentlastung“] [Spannung] = Netzspannung

9 Produktbezeichnungen Übersicht Betriebsgeräte LED (Outdoor) Xitanium 150W A Prog+ GL-H sXt Xitanium [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.]

10 Produktbezeichnungen Übersicht Betriebsgeräte Xi FP 150W A SNL1D 230V S240 sXt Features: S= SimpleSet N= NTC input for MTP R= Rset L = LineSwitch 1 = 1-10V interface D = DALI Interface D+ = DALI + supply (SR) C= Central DynaDimmer E = DC Emergency Type of driver: Xitanium (Xi) Power: Output Power (max) LED Current: Output current (Configurable Current in Amp) Input Voltage: 230V = V Protection Xt= 100Khrs, 10kV/5kA, SoftStart, Active PFC sXt= 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!!!

11 Produktbezeichnungen Übersicht Betriebsgeräte Dimmprotokolle Allgemein BezeichnungIndoorOutdoorLink 1-10VAnaloges Dimmen über Widerstandswertja link DALI (D) / ProgDigitales Dimmen über 2-Drahtja Link TouchDim (T)Dimmen über zusätzliche SteuerphasejaneinLink TEPhasendimmung (Phasendimmer)janeinPLA SDU/ LineSwitchDimmen über zusätzliche SteuerphaseneinjaLinkLink (alt) DynaDimmerZeitabhängiges DimmenneinjaLinkLink (alt) Chronosense/ LumiStepZeitabhängiges DimmenneinjaLink Link (alt) AmpDimDimmen über Spannungsabsenkung – nicht in DACH neinja DMXDigitale Schnittstelle aus der Bühnentechnik – keine standard Betriebsgeräte ja link

12 Agenda EVG Leuchtmittel L N (PE) Dimmen Gehäuse Leuchte EQUI Schutzklasse NFC* z.B.: DALI Agenda Allgemeine Technik EQUI: nur Outdoor Hotwire

13 Agenda LED Treiber LED Array L N (PE) Dimmen Gehäuse Leuchte EQUI Schutzklasse NFC* z.B.: DALI (RSET)RNTC Lichtstrom Agenda Allgemeine Technik Temperatur EQUI: nur Outdoor

14 Agenda Anforderungen Heute und Morgen

15 Intelligente Betriebsgeräte Aktuelle 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.

16 Intelligente Betriebsgeräte Allgemeine Technik Temperaturschutz über NTC  NTC befindet sich auf dem LED- Array  Parameter des NTC (Schwellwerte) müssen über Software eingestellt werden  Schutzfunktionen R (Ω)

17 Intelligente Betriebsgeräte Allgemeine Technik Dimmen  LED-Treiber bieten in der Regel eine Vielzahl an Dimmoptionen und entsprechende Schnittstellen  Ampdim = Spannungsabsenkung  SDU/ LineSwitch = Steuerphase  DALI = Digital Adressable Lighting Interface  1-10V = Analoge Schnittstelle  Zeitgesteuertes Dimmen z.B.: DALI

18 Intelligente Betriebsgeräte Allgemeine Technik Dimmen (zeitgesteuert) Leuchtenintegrierte zeitgesteuerte Dimmfunktionen  CLO = Constant Light Output

19 Intelligente Betriebsgeräte Allgemeine Technik Dimmen (zeitgesteuert) Leuchtenintegrierte zeitgesteuerte Dimmfunktionen  DynaDimmer

20 Intelligente Betriebsgeräte Allgemeine Technik Dimmen (zeitgesteuert) Leuchtenintegrierte zeitgesteuerte Dimmfunktionen  LumiStep/ ChronoSense

21 Intelligente Betriebsgeräte Allgemeine Technik Dimmen (zeitgesteuert) einschaltenausschaltenMitternacht Dimmen ein um ca. 22 Uhr Dimmen aus um ca. 6 Uhr

22 Intelligente Betriebsgeräte Allgemeine Technik LED Dimmen

23 Intelligente Betriebsgeräte Allgemeine Technik LED Dimmen: PWM  „Flackern“ beim Dimmen im wahrnehmbaren Bereich – ca. 100Hz – 1000Hz*  Dimmbereich von (1…10%)-100%  Störung von optischen Mess-Systemen (QR-Code, Barcode, optische Qualitäts- kontrolle, Auge) *Quelle: ZVEI I t I t I t 100% 80% 20%

24 Intelligente Betriebsgeräte Allgemeine Technik LED Dimmen: Amplitude  Kein „Flackern“ beim Dimmen im wahrnehmbaren Bereich  Dimmbereich von (1…10%)-100%  Bis <50% Dimmung steigt die Systemeffizienz  Geringe/Keine Geräusch- entwicklung I t I t I t 100% 50% 10% Philips- Technologie!

25 Intelligente Betriebsgeräte Allgemeine Technik LED Dimmen: Amplitude + PWM  Im höheren Dimmbereich kein wahrnehmbaren „Flackern“  Im unteren Dimmbereich ca. 250Hz – 500Hz wahrnehmbares „Flackern“  Dimmbereich von (1…10%)-100%  Bis <50% Dimmung steigt die Systemeffizienz I t I t I t 100% 30% 10%

26 Intelligente Betriebsgeräte Allgemeine Technik Vergleich PWM vs. Amplitude Amplitude PWM

27 Intelligente Betriebsgeräte Allgemeine Technik Einstellen des Lichtstroms über RSET  LED-Treiber sind dafür ausgelegt ein LED-Modul unterschiedlich zu bestromen  Ein Widerstand wird vom Betriebs- Gerät erkannt und der Lichtstrom dementsprechend als 100% Wert übernommen  Standardisierung zu „LEDset“ R (Ω) Hinweis: Neue Treiber-Generationen im Außenbereich verzichten auf RSET.

28 Intelligente Betriebsgeräte Anforderungen 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

29 Intelligente Betriebsgeräte Flexibilität Dimmbarkeit Leuchten können über externe Steuersignale oder integrierten Algorithmen gesteuert werden. Das gewünschte Dimmprofil kann über eine spezielle Software eingestellt werden. DimmprofilKurzbeschreibung LineSwitchAnbindung Rundsteuersignal [Schaltphase] 1-10VAnaloges Steuerungssignal DALIDigitales Steuerungssignal AmpDimDimmen über Spannungsabsenkung [Amplitude] CLO*Kompensation Lichtstromrückgangs über die Lebenszeit *CLO = Constant Light Output

30 Intelligente Betriebsgeräte Flexibilität „Window“- Konzept 1)Performance Bereich 2)Strombereich (z.B. über LEDset) 3)Spannungsbereich 4)Minimaler Leistungsbereich 5)Maximaler Leistungsbereich Ausblick: Betriebsgeräte erhalten immer größere „Windows“ und somit immer größere Performance-Bereiche

31 Intelligente Betriebsgeräte Flexibilität Warum „Window“- Konzept? Fabrikseitig können je nach Spezifikation der 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!

32 Intelligente Betriebsgeräte Flexibilität 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

33 Intelligente Betriebsgeräte Notbeleuchtung Berechnung des Strom im DC Betrieb für Xitanium Treiber allgemein P DC = (P 100% * 15%) / ~0,9 P DC = (75 W * 0,15) / 0,9 = 12,5W I DC = P DC / 230 V DC I DC = 12,5W / 230 V DC = ~55 mA EffizienzeDCDim

34 Intelligente Betriebsgeräte Notbeleuchtung Berechnung des Strom im DC Betrieb für MAXOS LED 54W P DC = (P 100% * 15%) / ~0,9 P DC = (54 W * 0,15) / 0,9 = 9W I DC = P DC / 230 V DC I DC = 9W / 230 V DC = ~40 mA Abweichung Treiber vs Leuchte: ~28% EffizienzeDCDim

35 Intelligente Betriebsgeräte Notbeleuchtung 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 ecat entnehmen  Wenn LED, dann bitte hier das Datenblatt und DesignIn- Guide herunterladen.hier  Wenn LED, alle Daten befinden sich in diesen Dokumenten + Die Berechnung der Stromaufnahme in dieser Präsentation

36 Intelligente Betriebsgeräte Programmierbar 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.

37 Intelligente Betriebsgeräte Programmierbar 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.

38 Intelligente Betriebsgeräte Connected Verbindung zum Betriebsgerät  Zum Programmieren NFC* DALI *NFC = Near Field Communication

39 Intelligente Betriebsgeräte Connected Verbindung zum Betriebsgerät (DALI)  Zum Programmieren über DALI  Betriebsgerät an 230V Angeschlossen  Programmierung über angeschlossene DALI Verbindung DALI- Anschluss

40 Intelligente Betriebsgeräte Connected Verbindung zum Betriebsgerät (NFC)  Zum Programmieren durch den Hersteller  Betriebsgerät kann spannungsfrei programmiert werden  Verringerter Aufwand bei der Montage *NFC = Near Field Communication NFC*

41 Intelligente Betriebsgeräte Connected Verbindung zum Betriebsgerät (NFC: Ausblick)  Tool für die Installation  Anpassungen Dimmkurven  Kopie des alten Treibers erstellen *NFC = Near Field Communication NFC* Beispielhafte Abbildung

42 Intelligente Betriebsgeräte Connected Verbindung zum Betriebsgerät (GSM)  Zum Parametrieren im Betrieb  Dokumentation (Wartung)  Anpassungen Dimmkurven  Reduktion des maximalen Lichtstroms CLoud + Beispielhafte Abbildung

43 Intelligente Betriebsgeräte Schutzfunktionen 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

44 Intelligente Betriebsgeräte Schutzfunktionen Statische Aufladung durch Wind Wind

45 Intelligente Betriebsgeräte Schutzfunktionen Statische Aufladung durch Wind Wind SK1 SK2 Parasitärer Kondensator

46 Intelligente Betriebsgeräte Schutzfunktionen 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.

47 Intelligente Betriebsgeräte Robust 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

48 L inks: Ersatzteile/ SpareParts: https://share.philips.com/sites/TS /SitePages/Search%20results.aspx?Search=StarSe nse PathFinder PathFinder für Betriebsgeräte production.de/lighting/Drive/Betriebsgerate_fur_Innenbeleuc/betriebsgerate_fur_innenbeleuc.html GearSelection Tool Xitanium Datenblätter / Zertifikate / DesignIn Guides (alles englisch)

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