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Tuneable White Spots in der ganzen Wohnung sinnvoll?
EDIT: Ok, das war ein vorläufiges Datenblatt. Das Datenblatt der 30021 hat die gewünschten Angaben. Die inkorrekte Einheit (lm statt lm/m) zieht sich aber durch alle Datenblätter...
Nö, ich staune nur wie man hier einfachste Grundlagen diskutieren muss. Bei PWM werden die 24V getaktet und im Ein-Zustand fliesst der volle Strom in die LED. Das ist völlig unabhängig vom Dimmwert: Spitzenwert ist immer gleich, Effektivwert abhängig vom Dimmwert.
Für ein Netzteil kann man begründen, daß die mittlere (effektive) Belastung beim Dimmen sinkt, gerade wenn da x Kanäle dranhängen mit unterschiedlichem Zeitverlauf der Momentanwerte.
Für den Dimmer mit seinen Transistoren und deren Strom-Belastbarkeit ist der Spitzenwert relevant. Nur wenn die Herstellerangabe sich auf eine thermische Belastung des Dimmers bezöge wäre ein Effektivwert begründbar. Momentan wäre es aber schlicht falsch, weil Überschreitung der Datenblatt-Grenzwerte.
Nach meinem Urlaub habe ich mir die Zeit genommen und das Thema erneut mit Herrn Mair von Lunatone und hjk telefonisch besprochen.
Die Ursprungsaussage von Lunatone war, dass man an dem LUNATONE 89453849-CWW-24V DALI LED 25 W CW-WW Power Supply 6 Stück von den Voltus deep tunable white Spot Modulen mit 2x4 Watt betreiben kann. Die Praxis zeigt, dass dies in der Tat auch so ist.
Hierbei handelt es sich um einen Dimmer mit integriertem Netzteil. Lunatone begründet es folgendermaßen: Bei einem gut entwickelten DT8 Tunable white Dimmer sorgt der Entwickler dafür, dass NIEMALS beide Kanäle gleichzeitig eingeschaltet sind. Dies schon allein, um Ripple und Flicker zu minimieren. Tunable White dimmen mit einer einzigen Adresse ist auch so spezifiziert, dass gesamt über beide Kanäle immer mindestens 50% PWM anliegen ( Beispiel: Voltus DTW Spot hat 4*4W. Es werden aber maximal 4W Summenleistung sein, damit in allen Dimmstufen alle Farben möglich sind).
Deshalb kann dieses Gerät tatsächlich 6 Stück von den 2x4W DTW Spots betreiben.
Nun zu einer Variante mit Netzteil und Dimmer getrennt. Die Aussage ist hier gleich. Ein Lunatone DT8 CW-WW Dimmer wird niemals beide Kanäle gleichzeitig anschalten. Hinzu kommt wahrscheinlich (Dass muss in der Tat noch genauer abgeklärt werden), dass die Ausgangskondensatoren des Netzteils die Leistung "puffern". Dieses müssen die Kondensatoren ja auch tun, um die 50HZ der Netzspannung zu eliminieren.
Im anschließenden Gespräch bestätigte mir hjk, dass auch deren Dimmer die Kanäle im Wechsel betreiben. Auch das Argument mit dem Puffern durch die Kondensatoren wurde in diesem Gespräch nicht vom Tisch gewischt. MDT wird diese Thematik mittelfristig beleuchten. Aktuell ist durch laufende Projekte dafür aber keine Zeit.
Für mich ist dieses Thema sehr wichtig, da tunable white HCL Lösungen eine sehr hohe Nachfrage haben. Wenn die Netzteil und Dimmer Dimensionierung aber den doppelten Preis für die Versorgung nach sich zieht, werden natürlich weniger Kunden diese Lösung einsetzen wollen.
Vielleicht können die Halbleiter erfahrenen aus dem Forum sich hier mal äußern.
Und wie passt das jetzt alles zusammen, dass ich bei den Dimmern von MDT bei DTW beide Kanäle auf 100% gleichzeitig "an" einstellen kann um max. Helligkeit zu bekommen?
1) Solange dimmerseitig sichergestellt ist, dass die beiden Kanäle niemals gleichzeitig angesteuert werden, sehe ich keine Probleme. Damit wäre ja hardwareseitig sichergestellt, dass bei einem 2x4W-Leuchtmittel maximal 4W aufgenommen werden können. Damit wäre der Betrieb von 6x4W genau auf der Auslegungsgrenze des Dimmers. Für die Mosfets im Dimmer ist das auch unkritisch, da maximal 1A geschaltet wird bei 24V, also innerhalb der Spec.
Für die Ausgangskondensatoren am Netzteil bedeutet dies bei Nennlast jedoch Schwerstarbeit, da hier durch das PWM ein extremer Wechselstromanteil ("Ripple") entsteht, der am internen Ersatzserienwiderstand der Kondensatoren Wärme (Verlustleistung) entstehen lässt. Das ist die häufigste Ausfallursache bei fast allen elektrischen Geräten mit Netzteil. Es ist daher hinsichtlich Lebensdauer immer ratsam, Reserve zur Nennleistung zu haben. Ich finde 24W Abnahmeleistung an einem 24W Netzteil grenzwertig, das würde ich im Beleuchtungssektor mit Blick auf Langlebigkeit der Komponenten so nicht dimensionieren.
2) Falls der Dimmer eine gleichzeitige Ansteuerung der Kanäle erlaubt (was außerhalb der Voltus-Spots für andere Leuchtmittel durchaus denkbar wäre, solange das Leuchtmittel beide LEDs mit 100% thermisch verkraftet), wäre ein Betrieb der Ausgangsmosfets außerhalb der Spec möglich (auch unterhalb oder gleich 24W mittlerer Abnahme). Begrenzend ist hier die Sperrschichttemperatur der Mosfets, die erstmal nur den Effektivwert des Stromes interessiert (in dem Fall unkritisch bis 24W mittlere Abnahmeleistung). Das geht natürlich nicht mit unendlich hohen Spitzenströmen (Stichwort SOA "safe operating area" des Mosfet, hängt vom Design der Ansteuerung ab), aber eine gewisse Überlastfähigkeit haben fast alle Mosfets. Problematischer dürften die internen Strombegrenzungseinrichtungen moderner Mosfets sein, die schalten dann -je nach Modell- bei einem zu hohem Spitzenwert die Last einfach ab.
Fazit für mich: auch wenns nicht das ist, was Du Voltus gerne hören würdest - mir wäre ehrlich gesagt alles zu grenzwertig, ich würde da mehr Leistungsreserve einplanen.
Hierbei handelt es sich um einen Dimmer mit integriertem Netzteil. Lunatone begründet es folgendermaßen: Bei einem gut entwickelten DT8 Tunable white Dimmer sorgt der Entwickler dafür, dass NIEMALS beide Kanäle gleichzeitig eingeschaltet sind. Dies schon allein, um Ripple und Flicker zu minimieren.
Danke für die Klärung, das klingt sehr sinnvoll!
Also nicht so ein Betrieb, wo beide Farbanteile gemeinsam und gleichzeitig eingeschaltet werden und entsprechend hohe Momentanwerte auftreten ....
gemeinsam.PNG
sondern immer nur abwechselnd. Damit ist die Belastung des Netzteils gleichmässiger und es treten keine Spitzenwerte von mehr als 4W auf. Farbe wird dann geändert über die Zeitanteile WW und KW, wobei immer nur ein Kanal eingeschaltet ist und die Summenleistung maximal 4W beträgt.
Und wie passt das jetzt alles zusammen, dass ich bei den Dimmern von MDT bei DTW beide Kanäle auf 100% gleichzeitig "an" einstellen kann um max. Helligkeit zu bekommen?
Das ist dann auch außerhalb der Funktion HCL und oder DT8, wo eine Steuerungslogik beide Kanäle in Kombination betrachtet. Somit kann man dann schon mal einen Kanal bei zu vielen Spots schnell überlasten siehe Anmerkung 2) von Stefan. Wenn es aber in der Ansteuerung nur um AN/AUS nicht gedimmt geht, kannst da dann die Leistung entsprechend punktgenau dimensionieren und hast die entsprechenden Reserven im HCL-Betrieb, siehe Anmerkung 1) von Stefan.
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Fazit für mich: auch wenns nicht das ist, was Du Voltus gerne hören würdest - mir wäre ehrlich gesagt alles zu grenzwertig, ich würde da mehr Leistungsreserve einplanen.
Vielen Dank für die Einschätzung Stefan!
Mehr Leistungsreserve war auch der Ansatz von hjk im gestrigen Gespräch. Am Beispiel des 4+4W Spots, würde man in der Panung nicht von 4W aber auch nicht von 8W ausgehen. Ein Mittelweg wären 6W.
50% Leistungsreserve am Netzteil im gewerblichen Bereich klingen mehr als gut (um die 30% im Consumer Markt halte ich persönlich auch für ausreichend) - man muss ja im ersten Fall davon ausgehen, dass die Beleuchtung stunden- oder gar tagelang oder 24/7 auf 100% gefahren wird.
Ich würde das gar nicht mal an 4W oder 8W festmachen und dessen Mittelwert (die 8W können bei DT8 ja nicht auftreten, auch nicht als Spitzenlast), sondern generell an einer ans Netzteil angepassten Gesamtleistungsaufnahme der Spots. Bei 24W Nennleistung der Spots wäre da ein Netzteil mit z.B. 36W eine gute Wahl. Bei nicht-DT8-Betrieb muss die Spitzenleistung der Spots herangezogen werden, auch dann sollte natürliche entsprechende Reserve am Netzteil vorhanden sein.
Gern geschehen.
50% Leistungsreserve am Netzteil im gewerblichen Bereich klingen mehr als gut (um die 30% im Consumer Markt halte ich persönlich auch für ausreichend) - man muss ja im ersten Fall davon ausgehen, dass die Beleuchtung stunden- oder gar tagelang oder 24/7 auf 100% gefahren wird.
Wenn ich das mal auf unser LED Netzteil beziehen darf:
Was Gast1961 schreibt stimmt so. Wenn man ordentlich dimensioniert muss sichergestellt werden, dass der Nennstrom nicht zeitlich kontinuierlich oder wiederkehrend überschritten wird.
Ansonsten kann passieren,
dass das Netzteil zwar den Strom impulsartig liefern kann, also 50% 13A, dann 0 A im Wechsel der PWM, das Netzteil schon bei ca. 140W über die Betriebstemperatur (Schaltschrank 40° C) kommt; wenn es zu warm wird, schaltet es selbstheilend zum Eigenschutz aus. Der Wirkungsgrad kann um 1..3 % absinken ab, schon bei ca. 90W
dass u.U. der Stromregler aktiv wird, d.h. die Spannung am Ausgang könnte absinken.
Was genau passiert, müsste man testen. Ob das die LEDs vertragen, ist erst mal eine andere Sache. Ob die PWM im Aktor so programmiert ist, dass diese in jedem Fall nur 50 % bei TW synchron abwechselnd liefert, ist vom Gerät abhängig. Das muss ich auch bei unserem LED Dimmer erst erfragen.
Vielleicht können die Halbleiter erfahrenen aus dem Forum sich hier mal äußern.
Stefan und Volker waren ja schon aktiv, also hier noch mein Senf:
Unter der Voraussetzung, dass die beiden Kanäle abwechselnd und nicht gleichzeitig EIN sind, ist der Betrieb von 6 der genannten Spots technisch sicher möglich und ich sehe da auch kein Problem. Die Ausgangskondensatoren müssen auch dafür ausgelegt sein, sonst wäre das Gerät Schrott.
Ich finde 24W Abnahmeleistung an einem 24W Netzteil grenzwertig, das würde ich im Beleuchtungssektor mit Blick auf Langlebigkeit der Komponenten so nicht dimensionieren.
Also Spec ist Spec und das Netzteil muss das können. Ich würde mich fragen: Ist in der Anwendung oft maximale Leitung gefordert und wie lange? Maximale Ausnutzung der Leistung ergibt ja höhere Betriebstemperaturen ergo kürzere Lebensdauer.
Also würde ich für eine gewerbliche Anwendung, wo die Leuchten dauernd und lange leuchten, an den Dimmer eventuell dann nur 4 der Spots anschliessen (also 30% Reserve).
Aber das sind nur theoretische Betrachtungen. Für ein grösseres Projekt würde ich die Kombination erst mal im Labor und dann noch in der konkreten Einbausituation untersuchen und sehen, was wie warm wird und mich danach für die Anzahl der Spots pro Netzteil entscheiden. Lunatone gibt ja eine Lebensdauer von 50'000h Stunden an bei Tc=65°C, daran kann man sich orientieren.
gemäss forenregeln soll man bitte und danke sagen! also: bitte und danke!
Jedenfalls ist der von Stefan angesprochene Stress des Netzteils durch gepulste Strombelastung keine Besonderheit einer Tunable-White Konfiguration, sondern tritt bei jeder PWM-Dimmung auf.
Unter der Voraussetzung, dass die beiden Kanäle abwechselnd und nicht gleichzeitig EIN sind.
Was wir da eben gemessen haben, ist das sicher nicht immer der Fall (die abwechselnde Belastung). D.H. auch bei 50% Dimmbelastung kommt man impulsartig auf den doppelten Strom. Daher muss man - bei genauer Auslegung - bei 8W TW LED Lampen, die auch nur max. im Mittel 4W verbrauchen, dennoch die 8W als Basis der Berechnung nutzen. Hier hat auch dreamy1 Recht: Der Ripple ist eines der größeren Probleme für Netzteile, die PWM abkönnen müssen. Die zulässige Ripplebelastung ist auch auf die Nennleistung als PWM Leistung (99%) ausgelegt, eine 200% Überlastung würde da u.a. auch die Kondensatoren mehr belasten.
Was die spezifizierte Leistung betrifft bin ich ganz der Meinung von concept Natürlich muss das Netzteil die Nennleistung dauerhaft können. Reserve vorsehen man halt oft auch wegen der mangelnden Skalierbarkeit der Netzteile (Ausnahmen gibt es ja .
Was wir da eben gemessen haben, ist das sicher nicht immer der Fall (die abwechselnde Belastung). D.H. auch bei 50% Dimmbelastung kommt man impulsartig auf den doppelten Strom.
Gemessen mit eurem KNX LED-Dimmer oder welche Hardware war das?
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