Einführung des DALI-Dimmens und seine Vor- und Nachteile
DALI ist sehr flexibel und ermöglicht die Erstellung verschiedener Gruppen, die sich mit einfacher Verkabelung separat steuern lassen. Die Flexibilität von DALI bringt jedoch auch mit sich, dass für die Installation und Inbetriebnahme spezielle Kenntnisse erforderlich sind. DALI ist ein bidirektionales Protokoll, das die Inbetriebnahme vereinfacht und die Flexibilität bei der Steuerung von Geräten – beispielsweise Infrarot-Präsenzsensoren und Lichtsensoren – erhöht.
Der Name DALI ist ein Akronym für Digital Addressable Lighting Interface. DALI ist ein digitales Beleuchtungsprotokoll und wird hauptsächlich für die Allgemeinbeleuchtung verwendet. DALI ist eine Sprache für Steuerungen und Leuchten, so wie Englisch eine Sprache für Menschen ist.
DALI wird hauptsächlich in der Allgemeinbeleuchtung eingesetzt, beispielsweise in Büros, Museen und Krankenhäusern. DALI ist ein sehr flexibles System und kann Beleuchtungssysteme mit nur einem Controller und einer Leuchte oder erweiterte Systeme mit mehreren Beleuchtungsgruppen steuern.
Ein weiterer Vorteil ist die hohe Flexibilität der Bustopologie einer DALI-Installation. Bus, Daisy-Chain, Mesh und Stern sind allesamt zulässige Topologien.
Was ist Topologie?
Topologie beschreibt die Art und Weise, wie Geräte in einem Netzwerk verbunden sind. Beispiele:
- Daisy-Chain:jedes Gerät ist nur mit dem vorherigen und nächsten Gerät im Netzwerk verbunden
- Stern: jedes Gerät ist nur mit einem zentralen Master-Gerät verbunden
- Baum: ist wie eine Daisy Chain, kann aber Verzweigungen haben
- Ring:ist auch wie eine Daisy-Chain, aber mit verbesserter Redundanz, wenn ein Teil der Kette ausfällt
Wann sollte ich DALI verwenden?
Nutzen Sie DALI, wenn Ihr System Flexibilität erfordert. Beispielsweise, wenn verschiedene Lichtgruppen auf unterschiedliche Helligkeitsstufen eingestellt werden müssen. DALI ist zudem ein bidirektionales System – die gesteuerte Lichtgruppe gibt dem DALI-Controller Rückmeldung über ihren Zustand, beispielsweise die aktuelle Helligkeitsstufe. Bidirektionale Kommunikation kann auch für Lichtsensoren und Präsenzmelder genutzt werden.
DALI-Vorteile
− Offener IEC-Standard (IEC 62386) und kann von jedem verwendet werden
− DALI verfügt über eine aktive Organisation und wird ständig verbessert und erweitert
− Vollständig digitale Steuerung – Gruppenbildung oder individuelle Steuerung von Vorrichtungen.
− Die bidirektionale Kommunikation ermöglicht eine einfachere Inbetriebnahme und mehr Flexibilität bei der Steuerung.
− Polaritätsunabhängige Zweidrahtsteuerung.
− BUS-basiertes Protokoll.
− Standardisierte Dimmkurven – bessere Kompatibilität zwischen Controllern und LED-Treibern.
DALI-Nachteile
− Maximal 64 Clients pro Controller
− Langsam – weniger geeignet für schnelle Helligkeitsänderungen
− Bei der Inbetriebnahme sind spezielle Kenntnisse erforderlich
− Hard- und Software-Inbetriebnahme erforderlich
− Nur 254 digitale Werte (von 0-100%) ergeben eine niedrige Dimmauflösung
Unterschied zwischen DC 1-10 V und 0-10 V Dimmmethoden
Gleichstrom 1–10 V: 
Das Prinzip des DC1-10V-Dimmens ist eine Methode, bei der die Ausgabe des Treibers zu 100 % eingeschaltet ist, wenn das gegebene Dimmsignal 10 V beträgt, oder bei der einfach die Dimmdrähte geöffnet werden, während der Ausgabepegel auf 10 % eingestellt ist, wenn das Dimmsignal 1 V beträgt.
100 % ist das Maximum des Treibers und 10 % das Minimum. Das Dimmverhalten finden Sie in der folgenden Abbildung.
Der Ausgangsstatus ist nicht garantiert, wenn das Dimmsignal weniger als 1 V beträgt oder die Dimmkabel kurzgeschlossen sind. Der Ausgang des LED-Treibers könnte vollständig abgeschaltet sein oder es tritt noch Licht aus dem LED-Modul aus. Falls die Anwendung eine vollständige Abschaltung des Treibers erfordert, ist ein Schalter an der Netzspannung des Treibers erforderlich.
DC1-10V-Ausgang vs. Dimmeingang
Gleichstrom 0–10 V:
Der maximale Ausgangspegel beträgt immer noch 100 %, wenn das Dimmsignal mit 10 V ausgegeben wird oder die Dimmkabel geöffnet sind.
Der Mindestpegel für DC0–10 V beträgt jedoch 5,7 %, wenn das Dimmsignal bei 0,57 V liegt. Wenn dem Dimmer weniger als 0,57 V zugeführt werden oder der Benutzer die Dimmkabel kurzschließt, unterbricht der LED-Treiber den Ausgangsstrom, was zu keiner Lichtausgabe im LED-Modul führt.
Das Dimmverhalten ist der folgenden Abbildung zu entnehmen.
DC0-10V-Ausgang vs. Dimmeingang
Zusammenfassung:
DC 0-10V gilt als die zweite Generation der Dimmmethode und bietet dieminimaler Dimmwert 5,7 % und Ausgangspegel Null (vollständige Abschaltung des Ausgangs garantiert), falls das Eingangssignal weniger als 0,57 V beträgt. Die folgende Tabelle zeigt den Vergleich.
| Ausgangspegel | Maximal(%) | Minimum(%) | Dimmsignal < 5,7 V | Dimmkabel befestigt |
| DC1-10V | 100 | 10 | Nicht definiert | Nicht definiert |
| DC0-10V | 100 | 5.7 | 0 | 0 |
Einführung in das DMX-Dimmen und seine Vor- und Nachteile
DMX
DMX ist ein digitales Protokoll und wird typischerweise für dynamische Farbbeleuchtungssysteme verwendet. Ursprünglich wird DMX für die Bühnenbeleuchtung in Theatern und Konzerten verwendet, ist aber auch in der Architekturbeleuchtung weit verbreitet.
DMX ist ein unidirektionales Protokoll. Das bedeutet, dass der DMX-Controller nur Signale an den Treiber sendet – der Treiber kann keine Signale an den Controller senden. Die Protokollerweiterung RDM wurde jedoch entwickelt, um DMX um bidirektionale Kommunikation zu erweitern.
Das Protokoll
Ein DMX-Controller sendet Nachrichten an jedes Gerät in seinem Netzwerk. Das Protokoll sendet einen Wert zwischen 0 und 255 an jeden der 512 Kanäle. Beispielsweise kann der Wert verwendet werden, um eine Lichtstärke einzustellen, aber auch um die Position eines Moving Heads zu bestimmen oder Gobos zu wechseln.
Ein Gerät kann mehrere Kanäle nutzen. Beispielsweise nutzt ein vierkanaliger LED-Treiber, der Kanal 5 zugewiesen ist, auch die Kanäle 6, 7 und 8 – einen Kanal für jede Farbe. Selbst wenn nur drei Ausgänge angeschlossen sind, wie beim mittleren Treiber in Abbildung 8.
RDM
RDM erweitert DMX um bidirektionale Kommunikation. Dies ist besonders bei der Inbetriebnahme nützlich. Ohne RDM muss jedem Gerät ein Kanal zugewiesen werden. Und wenn der Kanal eines hoch über der Bühne hängenden Geräts in einem Theater geändert werden muss, muss jemand persönlich zum Gerät gehen, um den Kanal zu ändern. Mit RDM können Kanäle automatisch vom Controller zugewiesen werden, ohne dass jedes Gerät einzeln programmiert werden muss.
Wann wird DMX verwendet?
DMX wurde für die Verwendung mit dynamischer Farbbeleuchtung entwickelt. Verwenden Sie es für Bühnenbeleuchtung, farbige Architekturbeleuchtung oder alle anderen Projekte mit dynamischer Farbbeleuchtung.
Verdrahtung
DMX verwendet drei Signalleitungen plus Netzkabel. Die maximale Kabellänge beträgt 300 Meter vom Controller bis zum letzten Treiber. Jeder 32. Treiber benötigt einen Repeater und der letzte Treiber im System einen Abschlusswiderstand von 120Ω.
DMX verwendet ein EIA-485 (RS-485)-zertifiziertes Kabel oder ein CAT5E-Ethernet-Kabel.
Vorteile von DMX
− Standardisiertes Protokoll (USITT DMX512-A) und basierend auf RS-485
− Geeignet für Farbdynamik, aber auch für Sound und Moving Heads
− Schnell – geeignet für hochdynamische Lichtshows
− Ein DMX-Universum kann 512 einzelne Adressen verarbeiten
− Große Distanz zwischen dem Controller und dem letzten Fahrer möglich (bis zu 300 Meter)
Vorteile von DMX/RDM
− Keine individuelle Programmierung des Treibers erforderlich – kann über den RDM-Controller erfolgen
− Möglichkeit, den Status angeschlossener Geräte zu melden
Nachteile von DMX und DMX/RDM
− Komplex – Spezialwissen ist erforderlich
− Für Steuersignale sind spezielle Kabel erforderlich (EIA-485 oder CAT5E)
− Individuelle Programmierung der Treiber erforderlich (nicht bei RDM)
PIR- und Mikrowellensensor, welcher passt zu Ihren Anforderungen?
Beleuchtung kann heute mit Sensoren ausgestattet werden, um sie noch effektiver zu gestalten. Bewegungsmelder erkennen, wenn sich jemand nähert, und schalten die Lampen bei Bedarf ein. So lassen sich Energiekosten sparen, indem die Lampen gedimmt oder ausgeschaltet werden, wenn niemand in der Nähe ist. Alternativ kann dies als Sicherheitsmaßnahme genutzt werden, indem die Lampen eingeschaltet werden, um Sie zu warnen, wenn sich jemand nähert.
Es gibt zwei Haupttypen von Bewegungsmeldern: Mikrowellen- und PIR-Sensoren (Passiv-Infrarot). Wir möchten hier einen kurzen Blick auf die Vor- und Nachteile der beiden Typen werfen.
PIR-Sensor
Der Sensor erkennt Wärme. Dazu misst er die Umgebungstemperatur im Raum mithilfe mehrerer Sensoren. Erkennt einer der Sensoren einen Temperaturunterschied, wird der Sensor aktiviert und die Lampen eingeschaltet. Sobald alle Sensoren wieder die gleiche Temperatur messen, schalten sich die Lampen wieder aus.
Mikrowellensensor
Der Bewegungsmelder sendet Mikrowellensignale aus und misst die Zeit, die das Signal benötigt, um zum Sensor zurückzureflektieren. Diese Zeit wird als Echozeit bezeichnet. Anhand der Echozeit wird die Entfernung zu allen stationären Objekten im Erfassungsbereich berechnet und so eine Basislinie festgelegt. Bewegt sich eine Person in den Erfassungsbereich, wird der Mikrowellenstrahl unterbrochen, wodurch sich die Echozeit ändert und die Lampen ausgelöst werden.
Vergleich
| PIR | Mikrowelle | |
| Empfindlichkeit | Unterempfindlich bei höheren Hintergrundtemperaturen. Überempfindlich bei niedrigeren Temperaturen. | Konsistente Erkennung bei allen Temperaturen. |
| Abdeckung | 90° | 360° |
| Erkennung | Kann unempfindlich sein, wenn man direkt auf den Sensor zugeht | Kann Bewegungen durch Wände hindurch wahrnehmen |
Da PIR-Sensoren Wärmeunterschiede zur Bewegungserkennung nutzen, können Umgebungstemperaturen die Empfindlichkeit stark beeinflussen. Diese Einschränkung sollte bei Bewegungsmeldern für Außenbeleuchtungen berücksichtigt werden. Extremere Außentemperaturen können die Wirksamkeit der Geräte erheblich beeinträchtigen. Mikrowellensensoren hingegen haben in kleineren Innenräumen möglicherweise größere Probleme. Da sie Bewegungen durch Wände hindurch erkennen können, können sie überempfindlich sein und durch unerwünschte Bewegungen ausgelöst werden.
3-stufiges Dimmen mit 1–10 V dimmbarem LED-Treiber
Fotozellen sind variable Widerstände, die den Widerstand eines Stromkreises je nach Lichteinfall an ihrem Montageort anpassen. Für eine einwandfreie Funktion müssen sie an exponierten Stellen platziert werden, wo sie ausreichend Licht erhalten. Fotozellen, auch Fotosteuerungen genannt, gibt es in verschiedenen Formen und Größen. Je nach Leuchte können sie in eine Leuchte integriert oder als Zubehör hinzugefügt werden.
Fotozellensensor
Eine Fotozelle erkennt, wann die Sonne auf- oder untergeht, und schaltet Leuchten, wie beispielsweise Straßenlaternen, je nach Tageszeit ein oder aus. Wie viele andere Sensortechnologien helfen Fotozellen in Kombination mit Außenleuchten in verschiedenen industriellen, gewerblichen und privaten Anwendungen, Energie und Geld zu sparen.
Die meisten dieser Sensoren verfügen über eine Dämmerungsfunktion, die das Licht automatisch einschaltet, wenn die Sonne untergeht, und ausschaltet, wenn die Sonne aufgeht. Sie müssen sich also nicht darum kümmern, daran zu denken.
Fotozellen-Controller
Im Gegensatz zum Fotozellensensor, der die Lampen je nach Umgebungslicht ein- oder ausschaltet, dimmt der Fotozellen-Controller die Leuchten automatisch und gleichmäßig auf und ab. Dies ist eine präzisere Lichtsteuerung, die zu einem gleichmäßigeren Lichtniveau und damit zu einem angenehmen Seherlebnis führt.
NEMA-Buchse
Die NEMA-Buchse stellt eine elektrische und mechanische Verbindung zwischen der Steuerzelle und der Leuchte her. Der codierte Standard ANSI C136 definiert klar die Größe der Buchse, die Art der Verriegelung und andere Details. Die Buchse ist ein standardisierter Verbindungstyp in der Beleuchtungsindustrie.
Die Fassung in Leuchten kann 5 oder 7 Anschlüsse haben. 3 Anschlüsse dienen dem Stromanschluss, die restlichen 2 oder 4 Anschlüsse dienen der Übertragung von Dimmsignalen und anderen Signalen. Die Stromanschlüsse können bis zu 15 A Strom führen. Die Signalanschlüsse sind auf 100 mA begrenzt.
NEMA-Sockelsignalkontakte unterstützen das 1-10-VDC- oder DALI-Protokoll (Digital Addressable Lighting Interface). Intelligente Beleuchtungssysteme, die eine Fernüberwachung und -steuerung ermöglichen, können problemlos an jede Leuchte angeschlossen werden, wenn sie gemäß der NEMA-Sockelstruktur hergestellt werden.
Kurzschlusskappe
In vielen gewerblichen Anwendungen, wie z. B. bei der Parkplatz- und Flächenbeleuchtung, werden Fotozellen extern mit einer Drehverschlussfassung oder einem Adapter montiert. Durch den Austausch der Fotozelle gegen eine Kurzschlusskappe wird der Stromkreis in der LED-Leuchte geschlossen, sodass das Licht dauerhaft eingeschaltet bleibt. Dies ermöglicht eine externe Steuerung, wenn eine zentrale Fotozelle oder ein Schaltsystem verwendet wird.
Die Kurzschlusskappe dient außerdem dazu, eine Twistlock-Fotokontrollbuchse während der Wartung kurzzuschließen.
Tipps zur Verwendung von Fotozellen
Wenn Sie auf der Nordhalbkugel leben, sollten Ihre Lichtsensoren nach Norden ausgerichtet sein. Ist der Sensor nach Osten ausgerichtet, schaltet er sich früh ein und aus. Ist er nach Westen ausgerichtet, schaltet er sich spät ein und aus. Aufgrund des Sonnenverlaufs sind nach Süden ausgerichtete Fotozellen zu viel direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzt. Zu viel direkte Sonneneinstrahlung kann zu vorzeitigem Ausfall und zum Durchbrennen der Komponenten führen. Wenn eine direkte Ausrichtung nach Norden nicht möglich ist, richten Sie Ihre Fotozellen nach Nordosten oder Nordwesten aus, je nachdem, ob Sie das Licht bevorzugen.früher am Tag zu kommen oder länger zu bleiben.
Achten Sie bei der Auswahl einer Fotozelle für LED-Leuchten darauf, dass der Sensor LED-kompatibel ist. Die Verwendung einer herkömmlichen Fotozelle mit LEDs kann zu einem vorzeitigen Systemausfall führen, oder der Sensor erkennt die Leuchte nicht und funktioniert überhaupt nicht.