Controlul iluminatului a intrat într-o fază de dezvoltare deosebită, ce are ca aplicație principală reducerea consumului de energie în clădiri, birouri și case. O altă aplicație atractivă este cea a iluminatului decorativ. Controlul unui ansamblu de dispozitive de iluminat se face prin realizarea unui sistem, în care comunicarea se face prin fire sau wireless.
IEC 60929 și IEC 62386 sunt standarde tehnice pentru sistemele bazate pe rețea care controlează iluminatul prin sisteme de automatizare a clădirilor. Ele s-au stabilit ca un succesor pentru sisteme de control al iluminatului prin semnale 0 – 10V și ca o alternativă de standard deschis pentru Interfață de Semnal Digital (DSI), pe care se bazează. IEC 60929 este prima versiune a standardului și va fi retras la 23 iunie 2014. Membrii ai DALI AG (Digital Addressable Lighting Interface Activity Group) au voie să folosească marca Digital Adressable Lighting Interface (DALI) pe dispozitive care sunt conforme cu standardul actual. Cei care nu sunt membrii AG DALI pot aplica marca plătind o taxă de permisiune.
Caracteristici tehnice ale rețelei DALI, conectivitate cu fire
O rețea DALI constă dintr-un controler și unul sau mai multe dispozitive de iluminat (de exemplu, balasturi electrice și variatoare), care au interfețe DALI. Controlerul poate monitoriza și controla fiecare dispozitiv de iluminat prin intermediul unui schimb de date bi-direcțional. Protocolul DALI permite dispozitivelor să fie abordate în mod individual și se încorporează, de asemenea, mesaje de grup și de scenă, pentru a aborda simultan mai multe dispozitive (de exemplu “Group 1 Goto 100%” sau “Recall Scene 1”).
Fiecărui dispozitiv de iluminat i se atribuie o adresă statică unică, în intervalul numeric 0-63, făcând posibilă conectarea de până la 64 de dispozitive într-un sistem independent. Alternativ, DALI poate fi folosit ca un subsistem, prin gateway DALI, pentru a aborda mai mult de 64 de dispozitive. Datele sunt transferate între controler și dispozitive prin intermediul unui protocol serial asincron, semi-duplex, pe un bus cu două fire, cu o rată de transfer de date fixă, de 1200 biți/s.
DALI necesită o singură pereche de fire pentru a forma magistrala de comunicare pentru toate dispozitivele dintr-o rețea unică DALI. Rețeaua poate fi aranjată într-un bus sau într-o topologie stea, sau o combinație a acestora. Sistemul DALI nu este clasificat ca SELV (Separated Extra Low Voltage), și, prin urmare, pot fi trase lângă cablurile de rețea sau într-un cablu multifilar, care include și alimentarea. Datele DALI sunt transmise folosind codificarea Manchester și are un raport mare semnal/zgomot, care permite comunicații fiabile, în prezența unui nivel ridicat de zgomot electric. DALI are o punte de diode în circuitele de interfață, astfel încât dispozitivele pot fi conectate, fără a ține cont de polaritate. Nivelul semnalului este definit ca 0 ±4,5V pentru “0” și 16 ±6,5V pentru “1”. Interfața centrală are puterea maximă de 250mA, iar pe unitate are 2mA. Cablul de rețea trebuie obligatoriu să aibă izolare la 600V și cel puțin un 1 mm secțiune transversală, cu o cădere maximă de tensiune de 2V de-a lungul cablului (max 300 m). Interfața de semnal este separată galvanic și nu are nevoie de nicio rezistență terminală.
Generațiile anterioare de dispozitive DALI stochează date de configurare în EEPROM, ceea ce a creat o problematică din cauza numărului limitat de cicluri de scriere suportate de acest tip de memorie. În generațiile actuale de dispozitive DALI, memoria RAM este preferată utilizării de EEPROM în timpul funcționării normale, ceea ce reduce semnificativ numărul de scrieri în EEPROM și, astfel, se extinde timpul vieții lor. Această utilizare de RAM, cu toate acestea, este patentată și, prin urmare, se plătește o taxă de licență.
Algoritm de ajustare nivel de lumină
Nivelele de lumină reglate prin unitățile de control sunt ajustate cu un algoritm adaptat la sensibilitatea ochiului, astfel încât o luminozitate uniformă se realizează chiar și cu unități de la diferiți producători.
Ca răspuns la cererea tot mai mare de control DALI pentru aplicațiile de iluminat cu LED-uri, firma MeanWell (www.meanwell.com) a introdus Convertorul DALI / PWM, model DAP-04. Împreună cu sursele LED PSU MeanWell, echipate cu funcția de dimming “3-în-1”, acest nou produs face controlul DALI posibil, pe corpuri de iluminat cu LED-uri. DAP-04 este echipat cu ambele funcții de control al intensității:
DALI dimming și push-dim, ceea ce îl face foarte versatil. Vezi: http://www.led-professional.com
Caracteristici:
• Gama de intrare 90 … 305VAC
• Conversie semnal DALI la semnal PWM
• Funcţie push-dim inclusă
• 4 canale de ieșire adresabile DALI
• Reglaj selectabil, liniar sau logaritmic (IEC62386-207)
• PWM activ la nivel mare sau activ la nivel scăzut, selectabil
• Interval de reglare a intensității luminoase: 1 … 100%
• Izolație Clasa II, fără bornă FG
• Consum de putere <0.5W
• Contact releu inclus, pentru controlul ON/OFF al sursei de alimentare LED-uri
• Grad de protecție IP20
• Răcite prin convecție în aer liber
• Temperatura de lucru: -30 … +60°C
• Carcasă din plastic complet izolată, UL 94V-0
• Standarde DALI (IEC62386-101,102,207)
• Certificate: EN61347-1, EN61347-2 la 11, EN61058-1
• 3 ani garanție
Controlul iluminării prin conectivitate wireless
La CES – International Consumer Electronics Show, ianuarie 2014, în Las Vegas, (http://ces.cnet.com), NXP Semiconductors a făcut o demonstrație cu o rețea wireless pentru iluminat inteligent proiectată pentru instalare cu ușurință în casă. Demo-ul include un comutator cu recoltare de energie (fără baterie, fără fire), dezvoltat de EnOcean, un lider mondial în soluții wireless de recoltare de energie (vezi adresa web: http://youtu.be/iWKVYO1FlLg).
Comutatorul utilizează microcontrolerul wireless NXP JN5161 și implementează funcția Power ZigBee® Green. Rețeaua NXP de iluminat inteligent prezentată la CES 2014 include un comutator EnOcean cu recoltare de energie, LED-uri RGB și o punte de legătură la Internetul lucrurilor (IoT). Prin utilizarea tehnologiei NFC (Near Field Communication), comutatorul EnOcean poate fi adăugat la o rețea de domiciliu, pur și simplu prin butonarea unui telefon mobil echipat NFC, printr-un gateway, pentru a colecta parametri importanți de rețea, și apoi prin utilizarea telefonului se trec la comutator. Proiectat de NXP, gateway-ul conectează dispozitive, folosind ZigBee sau JenNet-IP™, la Internet, prin intermediul unui router Wi-Fi existent acasă. Gateway-ul pur și simplu se conectează la router-ul de origine printr-un port Ethernet, și sprijină ZigBee Light Link, ZigBee Home Automation și JenNet-IP™ pentru comunicații fără fir, precum și NFC pentru punerea în funcțiune. Completând demo-ul s-au controlat fără fir LED-uri colorate și s-a reglat intensitatea luminoasă de culoare albă la lămpi cu LED-uri reglabile, care pot fi, de asemenea, adăugate la rețea cu ajutorul NFC și apoi controlate prin intermediul unui smartphone Android™.
Vezi link-uri utile la adresele: www.enocean.com și www.nxp.com/techzones/wireless-connectivity
Becuri de iluminat inteligente, comandate wireless, sunt acum disponibile de la importanți comercianți cu amănuntul din SUA. Provocarea de acum este să se asigure că înființarea și extinderea unei rețele fără fir, de iluminat inteligent, este posibilă și ușoară pentru utilizatorul de acasă. NFC oferă un mod rapid, sigur și ușor de a adăuga noi dispozitive pentru rețelele de acasă și la mai largul Internet al lucrurilor (IoT), făcând consumul de energie mai eficient.
Firma MeanWell (www.meanwell.com) a prezentat la expoziția Light+Building, Frankfurt, martie 2014, un sistem wireless, fără baterie, bazat pe tehnologia EnOcean prin care poate controla nivelul iluminării pe 6 canale / 5A per canal.
Caracteristici tehnice
• Curent de ieșire: 5A per canal, protecție la suprasarcină
• Convertor DC/DC
• 6 canale de ieșire PWM
• Reglajul iluminării 20 … 100%
• Bazat pe tehnologia EnOcean
• Poate lucra cu alți senzori EnOcean (contact la ușă, senzori de lumină, temperatură, prezență)
• Alimentare: 10 … 34Vdc
• Conectoare fără șuruburi
Controlul wireless al iluminării
Convertorul recepționează comanda de reglare a nivelului de la butonul EnOcean pe rază de 30 m.
Beneficiile butonului fără fir și fără baterie
• Nu cere baterie;
• Nu necesită siguranțe fuzibile;
• Lucrează la tensiune joasă, de siguranță;
• Instalare fără limitări.
Notă:
Industria de iluminat cere o luminozitate mai mare la modele cu LED-uri din ce în ce mai mici și mai compacte, făcând ca lămpile și corpurile de iluminat să devină treptat mai calde. Căldura este inamicul la performanță a LED-urilor, le scade fiabilitatea și durata de viață. Combaterea temperaturii mai ridicate se bazează pe radiatoare, adezivi de înaltă performanță cu silicon, încapsulări și soluții optice pentru LED-uri, care să ajute la disiparea maximă a căldurii. Vezi: Led Materials la Dow Corning http://www.dowcorning.com.
Autor:
Ing. Emil Floroiu
ECAS ELECTRO
emil.floroiu@ecas.ro
www.ecas.ro
ECAS
ELECTRO asigură aprovizionarea și asistența tehnică pentru orice tip de dispozitive și componente solare: generatoare, controlere de încărcare, baterii reîncărcabile, invertoare, cabluri și conectoare, semiconductoare (diode și circuite integrate specifice domeniului solar), LED-uri și dispozitive de iluminat cu LED-uri.
ECAS
ELECTRO este distribuitor autorizat al produselor MEAN WELL.