LED Auswahl von Treibern und Netzgeräten

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Da bei der Auswahl von Treibern, Netzteilen und generell von Steuerungssystemen für LED´s immer die gleichen Fragen auftreten,starte ich hier den Versuch eines Leitfadens.

Grundsätzlich gilt in der Lichtplanung folgender Grundsatz: Plane erst die Leuchte und das Leuchtmittel, dann die Steuerung.

Viele Bauherren versuchen die Verdrahtung und die Steuerung möglichst universell auszulegen, um erst kurz vor dem Einzug mit der Dame des Herzens die Leuchten auszuwählen. Das geht heutzutage kaum noch. Es sei denn, ich entscheide mich für ein Bussystem (Dali/DMX) und haben ausreichend Platz für die benötigten EVG.

Wir gehen dazu über, die Planung der LED Beleuchtung auf eine zentrale Spannungsversorgung und Dimmung auszulegen. Das hat leichte Verluste durch den Spannungsfall zur Folge, erhöht aber die Flexibilität stark. Ich kann im Nachhinein jederzeit die eingesetzte Technologie ändern. Auch werden Netzteile viel effizienter, je größer Sie werden. Ein Netzteil in einem Retrofit Leuchtmittel hat Typischerweise unter 80% Effizienz. Ein 40 Watt Meanwell HLG liegt bereits bei 88%. Ein 320 Watt HLG-320H-24A liegt bei 94,5% Effizienz. Das gleicht den Verlust durch Spannungsfall aus. Die Vorteile einfacheren Montage, Flexibilität und Zukunftssicherheit bleiben.

Dieser Beitrag beschäftigt sich mit der Auswahl von Treibern und Konvertern für LED Module und nicht mit Retrofit. Retrofit ist der Massenmarkt der Austauschleuchtmittel ( Glühbirne oder Halogenlampe raus, LED rein). Bei diesen Produkten ist meist eine Elektronik im Leuchtmittel integriert. Somit scheiden diese für unser Thema aus und müssen mit konventionellen Dimmern und Schaltern bedient werden. Eine Retrofit erkenne ich z.B. am Begriff „dimmbar“. Dieser hat sich (leider) für die dimmbarkeit von LED´s an Phasenan- oder Abschnittdimmern eingebürgert. Wirklich gute Dimmung mit herkömmlichen Dimmern oder Dimmaktoren ist aktuell nicht möglich. Für die Elektronik in Lampe und Leuchtmittel gibt es keine norm. Wir arbeiten aktuell vielen Lichthäusern zu, die auf Retrofit gesetzt haben und nun mit flackern, pumpen, brummen und anderen negativen Auswirkungen der technisch unglücklichen LED Dimmung zu kämpfen haben.

Grundsätzlich kann jede LED gedimmt werden. Gängiges Verfahren ist hierbei PWM ( Pulsweitenmodulation). Die LED´s werden hierbei so schnell ein und ausgeschaltet, dass für das Auge die Leuchte weniger hell Leuchtet. Nachteil ist, das eventuell Geräusche entstehen können. Auch kann bei einer festen Frequenz ein Flackern entstehen. Ein weiteres Dimmverfahren ist CCR. Hierbei wird der Strom angepasst. Ein wirklich sauberes dimmen von 0,1-100% ist mit einer Kombination der beiden Dimmverfahren möglich. Der Hersteller Eldoled hat hier ein Verfahren patientiert, welches unter der Überschrift „beautiful dimming“ und dem Markennamen „Hydra drive“ genau dies tut.

Woran erkenne ich aber ein LED Modul? LED Module sind meist dadurch gekennzeichnet das der Strom (350mA, 700mA,1050mA) oder die Spannung (12V, 24V) angegeben werden. Sicherheit erhält man nur durch eine Nachfrage beim Verkäufer oder Hersteller.

Datenblätter besorgen und lesen! Wenn eine Frage zu LED Ansteuerung besteht, sollte man seinem Profi Partner die Arbeit erleichtern und alle notwendigen Daten gleich besorgen.

Eine LED wird grundsätzlich mit Konstantstrom ( Constant current oder auch CC) betrieben. Durch den Einsatz von Reihenschaltung, Konstantstromquelle und Widerständen ( oder CC Chips) wird ein LED Modul zu einem Produkt das Konstantspannung ( Constant Voltage oder auch CV) benötigt. Die Konstantstromquelle ist deutlich teurer als ein Widerstand, erhöht aber Effizienz, Lebensdauer und Farbtreue von CV Produkten deutlich!

Der Einfachheit halber nenne ich die Produkte ab jetzt nur noch CC oder CV (Eselsbrücke: Das V steht für V=Spannung).

Bei einem CC Modul wird der benötigte Strom in mA angegeben.
Bei einem CV Modul wird die benötigte Spannung in V angegeben.

Jetzt gibt es Betriebsgeräte in AC ( Alternating current=Wechselstrom) und DC (direct current=Gleichstrom).

Vereinfacht ausgedrückt ist ein AC Betriebsgerät mit integriertem Transformator und kann an 230V angeschlossen werden. Ein DC Gerät benötigt eine externe Spannungs- oder Stromquelle.

Nun würde jeder sagen: Dann nehme ich doch immer AC Geräte! Das ist nachvollziehbar, geht aber nicht immer:

– AC Geräte sind naturgemäß recht groß
– AC Geräte müssen mehr Wärme abführen
– AC Geräte sind teuer ( bei DC Geräten kann ich einen Trafo für mehrere Treiber einsetzen)
– Ich kenne AC Geräte bisher nur bis ca. 100 Watt und oftmals geringen zulässigen Strömen
– 1 Kanal Geräte in DALI oder DMX sind kaum als AC Geräte verfügbar.

Das sind die Gründe weshalb wir in der Praxis viel mehr DC als AC Geräte verkaufen.

LED Module werden immer leistungsstärker, da immer mehr Allgemeinbeleuchtung mit LED gemacht wird. Leider folgt der Markt für Betriebsgeräte nicht ganz so schnell. Osram hat z.B. einen AC CV Dali Treiber mit 4 Kanälen und 75 Watt. Perfekt für LED Stripes mit 14,4Watt/Meter bei 24V. Im KNXUF und im Markt allgemein ist das Interesse an wirtschaftlichen oder einfach nur schönen, eindrucksvollen LED Lösungen groß. Deshalb sind Betriebsgeräte mit mehr Schnittstellen zur Ansteuerung und höherer Leistung bei kompakter Bauform gefragt.

z.B. wird unser neuer High brightness Strip in Warmweiss 2700 K 18Watt/Meter haben. Hierfür braucht es den richtigen Treiber. Mit einem Eldoled 720d für 100,-€ könnte ich 4×5 Meter über DMX, Dali oder 1-10V dimmen. Mit dem neuen, sehr Preiswerten 2*4A Eldoled 220d könnte ich für 50,-€ 2×5 Meter über Dali dimmen ( gibt es auch in DMX oder 1-10/0-10V)

Durch den Tipp eines Forenmitgliedes haben wir den Hersteller Eldoled aufgenommen und sind inzwischen Distributor. Dieser stillt größtenteils die Bedürfnisse unserer Kunden. Es gibt AC und DC Treiber. CC und CV. Die CV Treiber haben im Markt unerreichte Leistung ( bis 4 x 6A). Das Dimmverhalten ist wirklich „beautiful“.

Was fehlt uns bei der Treiberauswahl jetzt noch?

Die Schnittstelle zur Dimmung oder Steuerung:

– Phasenanschnitt
– Phasenabschnitt
– 0-10V
– 1-10V
DALI
DMX
– Funk

Von diesen Protokollen decken wir mit Eldoled Treibern alles außer Phasenab- und anschnitt und Funk ab. Grundsätzlich können also auch KNX 1-10V Dimmer verwendet werden. Bei 1-10V ist die Dimmkurve jedoch nicht genormt. In den meisten Dimmaktoren kann man Die Dimmkurve Linear oder Logarithmisch wählen. Bei der Drehdimmerauswahl sollte man es vorher ausprobieren. Die Hersteller geben es meist nicht an.

Als neuen Hersteller für DALI Treiber haben wir Lunatone aufgenommen. Lunatone hat gute DC Treiber CV und bietet lineare Dimmung bis 1%. Diese kommt schon in die Nähe von Eldoled. Als spannende Lösung bietet Lunatone aber auch DALI Funklösungen an. In den nächsten Wochen werden diese ins Sortiment aufgenommen.

Eine DALI Funklösung haben wir bereits lieferbar: CASAMBI

Mit Casambi ist es möglich, fast jeden DALI Treiber per Bluetooth (APP) und einem Schalter zu bedienen. Die Dimmung funktioniert ebenfalls über einen Schalter.

Bei Meanwell gibt es seite neuem CC Spannungsversorgungen, die mit Phasenab- und anschnitt dimmbar sind.

Auf die Schnittstellen gehe ich ein, wenn ich diesen Beitrag fortsetze.

Liebe Grüsse

Michael Möller
Voltus GmbH

Berechnung Spannungsfall für zentrale NT und Treiber Installation bei 24V:

Ua=2*L(L=Leiterlänge in Meter)*I(Strom in A)/(A(Leiterquerschnitt in mm²)*56(Leitfähigkeit Kupfer Konstant))

http://www.voltus.de/beleuchtung/led-system/treiber/