KNX – стандарт управления освещением

KNX – это мировой стандарт для управления различными электронными устройствами в домах и зданиях. KNX утвержден в качестве международного стандарта (ISO/IEC 14543-3), а также европейского стандарта (CENELEC EN 50090 и CEN EN 13321-1) и китайского стандарта (GB/Z 20965). Это означает, что продукты KNX, выпущенные различными производителями, могут быть объединены – логотип торговой марки KNX, которым отмечены устройства Arlight, гарантирует их взаимодействие и совместимость.

Светодиодные лампы

Как и любой диод, светодиод пропускает через себя ток только в одном направлении. Диоды могут использоваться для преобразования переменного тока в постоянный, но светодиод обычно используется с постоянным током.

Мощные светодиоды, используемые для освещения, состоят из светодиода и драйвера. Характеристики диода таковы, что линейное увеличение напряжения на нем приводит к экспоненциальному увеличению тока, проходящего через него, поэтому роль драйвера заключается в обеспечении подачи правильного тока или напряжения – именно поэтому в линейке продукции Arlight присутствуют как источники напряжения, так и источники тока.

Светодиодные драйверы

Драйверы светодиодов Arlight бывают двух форматов: именно постоянного тока (CC) или постоянного напряжения (CV). Первый имеет фиксированный ток, второй – фиксированное напряжение, и именно конфигурация лампы или светодиодной ленты определяет, какой из них необходим. Если большое количество светодиодов на ленте или в лампе соединено последовательно, то обычно используется драйвер CC. Светодиоды, подключенные параллельно, требуют фиксированного напряжения, поскольку ток будет меняться, если не использовать дополнительные активные устройства.

Как правило, для светодиодных ленточных светильников требуется драйвер CV, в то время как для светодиодных даунлайтов – драйвер CC. Драйверы светодиодов в основном низковольтные на напряжение до 48 Вольт, поэтому потребуется внешний источник питания (трансформатор), который может быть встроен в драйвер, как в случае со светодиодами, работающими от сети.

Рис. 1 Драйвер постоянного напряжения Arlight ARPV 12-100-B

Выходной сигнал драйвера обычно представляет собой сигнал ШИМ (широтно-импульсной модуляции), который включает и выключает светодиод с высокой частотой и различной шириной импульса – чем больше ширина импульса (или рабочий цикл), тем ярче световой поток.

Для регулировки яркости выходного сигнала цифровой или аналоговый управляющий сигнал подается на драйвер, который затем регулирует ШИМ-сигнал, подаваемый на светодиод. Это обеспечивает плавную кривую диммирования и стабильный световой поток и является рекомендуемым методом для получения гарантированных результатов.

Рис. 2 Принцип регулировки нагрузки  ШИМ сигналом

В диммируемом сетевом светодиодном светильнике драйвер будет получать измельченную форму переменного тока от диммера и будет использовать ее для создания вышеуказанного ШИМ-сигнала для светодиода. В зависимости от качества диммера, драйвера, сетевого питания и фактического светодиода, результаты будут разными, и хотя прогресс в технологии драйверов и диммеров означает, что проблемы мерцания и не выключения цепей в основном решены, это ни в коем случае не точная наука.

Рис. 3 Пример сигнала KNX-диммера

Диммирование светодиодов

Все основные производители KNX теперь продвигают совместимость со светодиодами как часть своих универсальных диммеров, но не все поддерживают ее в одинаковой степени. Некоторые были разработаны для конкретного ряда ламп, в то время как другие подошли к рынку более универсально.

Главное, на что следует обратить внимание, – это пусковой ток, возникающий при включении светодиодного светильника. Он может достигать 1 А при мощности светильника 7 Вт, и именно по этой причине все универсальные диммеры понижаются при использовании со светодиодами. Например, двухканальный диммер марки Theben DMG2T мощностью 400 Вт может управлять только 60 Вт светодиодами. Производители светодиодов редко публикуют эту информацию, поэтому общим правилом является снижение номинала диммера на 80%.

Еще одно соображение – видимый световой поток на протяжении всей кривой диммирования. Некоторые светодиоды очень хорошо диммируют (регулируются) до 1%, в то время как другие диммируют до 50%, а ниже этого значения мощность остается плоской. Использование диммера с регулируемыми кривыми или профилями позволяет регулировать световой поток, но всегда рекомендуется сначала протестировать предложенную комбинацию сетевых светодиодов и диммера.

Прямые светодиодные драйверы KNX

Это, безусловно, самое оригинальное решение KNX, поскольку светодиодный драйвер имеет прямое соединение с KNX. Все, что вам нужно сделать, это послать (цифровое) значение диммирования драйверу через шину KNX, и он отрегулирует свой светодиодный выход.

Arlight являются одним из ведущих производителей этого варианта, а также имеет серию с трансформатором, встроенным в драйвер, так что вам понадобится только сеть и KNX на арматуре. Это определенно тот вариант, на который стоит обратить внимание.

Рис. 4 Блок питания Arlight KNX-902-PS640-DIN

Управление 1-10 В

Одна из наиболее распространенных форм управления яркостью светодиодов – напряжением 1-10 Вольт. Это очень похоже на прямое решение, описанное выше, за исключением того, что драйвер использует аналоговый сигнал 1-10 В, поступающий от многоканального диммера, для определения светового потока. Этот диммер имеет встроенное реле для отключения цепи, и несколько драйверов могут быть на одном выходе.

Рис. 5 Конвертер Arlight KNX-710-0-10-DIN на 4 выхода 0-10В и 4 релейных выхода

DALI

Драйверы с входом DALI работают аналогично, только сигнал цифровой, и каждый драйвер адресуется как часть сети DALI. Шлюз KNX DALI управляет драйверами (до 64 в сети), обеспечивая управление, отчет об ошибках и обратную связь. Поскольку при этом методе выход драйвера снова затемняется, результаты очень хорошие.