Praxistipp zur Lichtsteuerung

Steuere ich meine LED per Funk oder drahtgebunden?

| Autor / Redakteur: Matthias Kassner * / Hendrik Härter

LED-Leuchten steuern: Dank der integrierten Elektronik lassen sich LED-Leuchten entweder kabellos oder kabelgebunden steuern.
LED-Leuchten steuern: Dank der integrierten Elektronik lassen sich LED-Leuchten entweder kabellos oder kabelgebunden steuern. (Foto: flydragon - Fotolia)

Eine LED-basierte Leuchte verfügt über komplexe Treiberschaltungen und integrierte Elektronik. Zusätzliche Funktionen lassen sich mit einer verdrahteten oder funkbasierten Steuerung realisieren. Ein Überblick.

Eine Lichtsteuerung für LEDs kann drei wichtige Basisfunktionen abdecken: Ein- und Ausschalten des Lichts, Dimmen sowie Farbwechsel. Die ersten beiden lassen sich mit klassischen Schaltern und Phasendimmern umsetzen, die bereits seit Jahrzehnten auf dem Markt sind. Neuere Entwicklungen dagegen sollen das Licht abhängig von äußeren Umständen, wie Umgebungslicht oder der Anwesenheit von Personen, automatisch schalten und dimmen.

Laut der Lighting Industry Association (LIA) kann die Kombination aus Präsenzerfassung und tageslichtabhängigem Dimmen bis zu 75 Prozent Energie bei Leuchtstofflampen einsparen. Seit Kurzem lassen sich zusätzlich zu diesen klassischen Steuerfunktionen die Farben individuell wechseln. Vor allem mehrfarbige LEDs verzeichnen ein großes Wachstum. Die Leuchten geben verschiedene Lichttemperaturen wieder wie warmes Weiß mit etwa 2700 K oder kaltem Weiß bis 6500 sowie auch buntes Licht.

Die Lichtsteuerung als ein Schlüsselfaktor

Dabei stellt die Lichtsteuerung einen Schlüsselfaktor für viele Anwendungen dar. Individuelle Lampen sollen miteinander kommunizieren und so ihren jeweiligen Status untereinander austauschen und bei Bedarf anpassen. Die klassische Form der Lichtsteuerung durch verdrahtete Schalter und Dimmer erfolgt über die Regelung der Versorgungsspannung. Dadurch lassen sich Lampen direkt schalten. Allerdings erfordert dieser Ansatz eine entsprechende Verkabelung und Geräte, die mit wechselnder Netzspannung umgehen können.

Neuere kabelgebundene Systeme trennen die Stromversorgung von der Steuerung. Sie können dadurch mit kostengünstigeren elektronischen Steuergeräten arbeiten, die nur eine geringere Spannung verarbeiten müssen. Solche Lösungen sind eine einfache, günstige Variante, um einzelne Lampen oder Leuchtengruppen zu steuern. Eine einfache Form der verdrahteten Lichtsteuerung ist die Vernetzung über 0–10V/1–10V. Dabei deckt ein analoges Steuersignal den gesamten Bereich zwischen 0 V (keine Helligkeit, AUS-Zustand) und 10 V (100 Prozent Helligkeit, AN-Zustand) ab.

Allerdings ist bei den dimmbaren Leuchtstofflampen der Dimmbereich begrenzt und ein sanftes Abdimmen bis auf 0 Prozent nicht möglich. Für diese Geräte gibt es das leicht modifizierte System 1–10V. Dieses steuert ähnlich wie 0–10V Spannungen zwischen 1 V (minimale Dimmstufe) und 10 V (maximale Dimmstufe). Der 0-V-Zustand wird zusätzlich für das Ausschalten des Lichts genutzt, beispielsweise über ein Relais.

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Die Grenzen einer analogen Leuchten-Steuerung

Bei komplexeren Anwendungsszenarien kommt die 0–10V/1–10V-Steuerung an ihre Grenzen. Soll sich das Licht an sich ändernde Anforderungen anpassen, benötigt ein solches System zusätzliche Verkabelungen. Auch die notwendige Flexibilität lässt sich nur schwer abbilden. Das verdeutlichen zwei mögliche Varianten der 0–10V/1–10V-Steuerung:

  • Alle Leuchten sind über den gleichen Bus mit der Steuereinheit verbunden und werden entsprechend gleichzeitig auf das gleiche Helligkeitsniveau gedimmt. Einfache Verdrahtung und ein günstiges Steuergerät sind ausreichend.
  • Alternativ sind die Leuchten an eine Mehrkanal-Steuerung 0-10V/1-10V angeschlossen und die Lampen werden einzeln geregelt. Hierzu ist ein Steuerkabel zu jeder einzelnen Leuchte notwendig sowie ein leistungsstarker Controller.

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