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

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]

Produktbezeichnungen Übersicht Betriebsgeräte Fluo HF-Ri TD 1 14/24/21/39 TL5 E+ 195-240V 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] = 195-240V [Frequenz] = 50/60Hz

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.

Produktbezeichnungen Übersicht 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]

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.

Produktbezeichnungen Übersicht Betriebsgeräte LED (Indoor) Xitanium 25W LH 0.3-0.7A 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

Produktbezeichnungen Übersicht Betriebsgeräte LED (Outdoor) Xitanium 150W 0.20-0.35A 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.]

Produktbezeichnungen Übersicht Betriebsgeräte NEU!!! Produktbezeichnungen Übersicht Betriebsgeräte Xi FP 150W 0.1-0.7A SNL1D 230V S240 sXt Protection Xt = 100Khrs, 10kV/5kA, SoftStart, Active PFC sXt = 100Khrs, 4kV/4kV Housing: S175, C150, S240, (S= Stretched, C=Compact, ### = length) Input Voltage: 230V = 220-240V 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 LED Current: Output current (Configurable Current in Amp) Power: Output Power (max) Configurability: Full Prog (FP) = Window driver (AOC, CLO, DynaDimmer, AST, EOL) Lite Prog (LP) = Window driver (AOC, LumiStep) Type of driver: Xitanium (Xi)

Produktbezeichnungen Übersicht Betriebsgeräte Dimmprotokolle Allgemein Bezeichnung Indoor Outdoor Link 1-10V Analoges Dimmen über Widerstandswert ja link DALI (D) / Prog Digitales Dimmen über 2-Draht TouchDim (T) Dimmen über zusätzliche Steuerphase nein TE Phasendimmung (Phasendimmer) PLA SDU/ LineSwitch Link (alt) DynaDimmer Zeitabhängiges Dimmen Chronosense/ LumiStep AmpDim Dimmen über Spannungsabsenkung – nicht in DACH DMX Digitale Schnittstelle aus der Bühnentechnik – keine standard Betriebsgeräte

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

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

Agenda Anforderungen Heute und Morgen Agenda

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.

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)

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

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

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

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

Intelligente Betriebsgeräte Allgemeine Technik Dimmen (zeitgesteuert) einschalten ausschalten Mitternacht Dimmen ein um ca. 22 Uhr Dimmen aus um ca. 6 Uhr

Intelligente Betriebsgeräte Allgemeine Technik LED Dimmen

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 100% t I 80% t I 20% t

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 100% t I 50% t I Philips- Technologie! 10% t

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 100% t I 30% t I 10% t

Intelligente Betriebsgeräte Allgemeine Technik Vergleich PWM vs. Amplitude Amplitude PWM

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) Nicht für Outdoor  Hinweis: Neue Treiber-Generationen im Außenbereich verzichten auf RSET.

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

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

Intelligente Betriebsgeräte Flexibilität Warum „Window“- Konzept? Fabrikseitig können je nach Spezifikation der Leuchte die Lichtströme eingestellt werden. Leuchte A Leuchte B Hinweis: Die Spezifikationen, wie Strom, PowerFactor, Dimmbereich etc., sind abhängig vom eingestellten Arbeitspunkt. Die Angaben der Leuchte können deshalb vom Treiber abweichen! Leuchte C

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

Intelligente Betriebsgeräte Notbeleuchtung 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 eDCDim Effizienz

Intelligente Betriebsgeräte Notbeleuchtung 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% eDCDim Effizienz

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. Wenn LED, alle Daten befinden sich in diesen Dokumenten + Die Berechnung der Stromaufnahme in dieser Präsentation

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.

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.

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

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

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

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

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

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

Intelligente Betriebsgeräte Schutzfunktionen Statische Aufladung durch Wind Wind + + + + + +

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

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) Leuchten bieten einen Basisschutz einer einzelnen Komponenten in einer Anlage. Der Schutz der Anlage muss mit zusätzlichen Sicherungsmechanismen realisiert werden. *Quelle: Dehn + Söhne

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

Links: Ersatzteile/ SpareParts: https://share.philips.com/sites/TS1004021225472080427802/SitePages/Search%20results.aspx?Search=StarSense PathFinder http://philips.i-production.de/lighting/Pathfinder/index.html PathFinder für Betriebsgeräte http://philips.i-production.de/lighting/Drive/Betriebsgerate_fur_Innenbeleuc/betriebsgerate_fur_innenbeleuc.html GearSelection Tool http://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