Sterowanie oświetleniem 0-10 V
0–10 V to jeden z pierwszych i najprostszych elektronicznych układów sygnalizacji sterowania oświetleniem , stosowany jako układ wczesnego ściemniania świetlówek . Mówiąc najprościej, sygnał sterujący jest napięciem stałym , które waha się od zera do dziesięciu woltów . Uznawane są dwa standardy: pozyskiwanie prądu i pobór prądu .
Bieżące zaopatrzenie
Zwykle używany w ściemnianiu komercyjnym i teatralnym, kontroler wysyła wolty do urządzenia. Sterowane oświetlenie powinno skalować swoją moc wyjściową w taki sposób, aby przy napięciu 10 V sterowane światło miało 100% swojego potencjalnego wyjścia, a przy 0 V powinno mieć 0% mocy wyjściowej (tj. wyłączone). Urządzenia ściemniające mogą być zaprojektowane tak, aby reagowały w różny sposób na napięcia pośrednie, dając krzywe wyjściowe, które są liniowe dla: napięcia wyjściowego, rzeczywistego strumienia świetlnego, mocy wyjściowej lub postrzeganego strumienia świetlnego.
Odbiorniki mają nominalną impedancję wejściową 100 ± 20 kΩ (tj. maksymalnie 1,0 ± 0,2 mW przy 10 V)
W oświetleniu produkcyjnym system ten został zastąpiony analogowymi systemami multipleksowanymi, takimi jak D54 i AMX192 , które same zostały prawie całkowicie zastąpione przez DMX512 . W przypadku ściemnianych lamp fluorescencyjnych (gdzie zamiast tego działa przy napięciu 1–10 V, gdzie 1 V to minimum, a 0 V jest wyłączone), system jest zastępowany przez DSI , który sam jest w trakcie zastępowania przez DALI . Jednak sterowanie 0–10 V ponownie zyskało popularność w 2010 roku. Jest to powszechne w płaskich oprawach LED.
Obecne zatonięcie
Zwykle stosowany w oświetleniu architektonicznym schemat sterowania opadaniem prądu wykorzystuje statecznik lub sterownik dostarczany z napięciem 10 V DC. Kontroler redukuje zwracane wolty do światła. Jeśli kontroler zwróci pełne 10 V, światło będzie na najjaśniejszym poziomie. Światło będzie na minimalnym poziomie, jeśli żadne napięcie nie zostanie zwrócone. Obecny schemat tonięcia stwarza sytuację odporną na awarie. W przypadku przecięcia przewodu sterującego lub awarii sterownika zaświecą się kontrolki.
Zwykle napięcie sterujące 10 V jest dostarczane przez rezystor. Sterowanie uzyskuje się (i prąd jest zatapiany) poprzez podłączenie zmiennego rezystora między zaciskiem napięcia sterującego a masą. Dwa rezystory tworzą dzielnik napięcia w celu wytworzenia napięcia sterującego Vc = Vs * (Rc / (Rc + Rs)), gdzie Vc to zwracane napięcie sterujące, Vs to napięcie źródła, Rc to zmienna rezystancja sterująca, a Rs to odporność źródła. Vs może być większe niż 10 V, tak że maksymalna zamierzona wartość Rc wytwarza maksymalne napięcie sterujące 10 V. Rc musi być ustawione na wartość 0 omów (bezpośrednie zwarcie), aby przywrócić napięcie sterujące 0 V.
W praktyce wiele wejść sterujących ściemnianiem 0-10 V można obsługiwać, zastępując zmienny rezystor sterujący przełącznikiem elektronicznym. Gdy przełącznik jest włączony, napięcie sterujące jest bliskie zeru, a światło jest całkowicie przyciemnione. Gdy przełącznik jest wyłączony, napięcie sterujące jest maksymalne, a światło jest w pełni jasne. Przełącznik jest sterowany sygnałem PWM (Pulse Width Modulation), który naprzemiennie włącza i wyłącza przełącznik z dużą szybkością. Względna proporcja czasu wyłączenia do czasu włączenia określa jasność. Na przykład, jeśli przełącznik jest wyłączony przez 10% czasu, wynikowy sygnał sterujący byłby odpowiednikiem 1 V wytwarzanego przez zmienny rezystor. Metoda PWM nie wymaga doboru dokładnych wartości rezystancji. Może być stosowany jednocześnie do sterowania sygnałami wielu świateł poprzez równoległe połączenie ich wejść sterujących.
Od początku lat 20. XX wieku znaczny odsetek płaskich paneli LED z funkcją ściemniania 0–10 V nie reaguje szybko na zmiany sygnału sterującego lub nawet nie podąża za średnią wartością sygnału sterującego. Sygnał sterujący z modulacją szerokości impulsu, jak opisano powyżej, nie działa dobrze z takimi urządzeniami.
Ściemniające stateczniki fluorescencyjne i ściemniające sterowniki LED często wykorzystują sygnały sterujące 0–10 V do sterowania funkcjami ściemniania. W wielu przypadkach zakres ściemniania zasilacza lub statecznika jest ograniczony. Jeśli moc światła można ściemnić tylko w zakresie od 100% do 10%, musi być dostępny przełącznik lub przekaźnik, który odcina zasilanie systemu i całkowicie wyłącza światło. Niektóre sterowniki 0–10 V mają wbudowany przekaźnik napięcia sieciowego, inne wymagają zewnętrznego przekaźnika napięcia sieciowego. Niektóre kontrolery 0-10 V, zwykle nazywane adapterami 0-10 V Blink'n'Dim, wytwarzają sygnał sterujący 0-10 V w odpowiedzi na krótkie sygnały migające z wyłącznika zasilania. W zależności od zastosowania należy rozważyć te opcje.
Zalety i wady
Prostota systemu oświetleniowego ułatwia zrozumienie, wdrożenie i diagnostykę, a niski prąd (zwykle 1 mA) oznacza, że można go prowadzić wzdłuż stosunkowo cienkich kabli przy niewielkim spadku napięcia. Ponieważ jednak wymaga jednego przewodu na kanał sterujący (plus wspólny przewód powrotny), wyrafinowany system może mieć setki przewodów, co wymaga kosztownych wielożyłowych kabli i złączy . W przypadku długiego kabla spadek napięcia wymaga kalibracji każdego kanału urządzenia odbiorczego w celu skompensowania strat napięcia. (Jest to tylko teoretyczne ograniczenie, ponieważ rezystancja najcieńszego praktycznego przewodu wynosi około 20 Ω/1000 m.) Sprzężenie pojemnościowe z pobliskich kabli zasilających AC może wpływać na sygnał do oprawy, a nawet powodować migotanie. Przewód sygnałowy biegnący równolegle do kabli zasilających na sporej odległości musiałby być ekranowany. Jest to szczególnie trudne, gdy przewody sterujące muszą być poprowadzone wewnątrz zamkniętych i uprzednio okablowanych ścian.
Podczas korzystania z tego systemu należy wziąć pod uwagę rzeczywiste zastosowanie, ponieważ sterowanie oświetleniem biurowym to nie to samo, co sterowanie oświetleniem teatralnym. Sterowanie oświetleniem 0–10 V jest szeroko stosowane w oświetleniu komercyjnym i przemysłowym przez producentów stateczników, takich jak GE , Philips , Universal, Metrolight, Sylvania , Creative Lighting i Lumascape. Obecnie na rynku dostępne są systemy sterowania rozproszonego, które można zainstalować wewnątrz lub bardzo blisko sterowanych urządzeń, eliminując w ten sposób biegi przewodów i spadki napięcia.
Zobacz też
- ESTA E1.3, Entertainment Technology - Lighting Control System - 0 do 10V Analog Control Protocol, wersja robocza 9 czerwca 1997 r. (CP/97-1003r1) ( podsumowanie )
- Norma IEC 60929 Załącznik E — Elektroniczny osprzęt sterujący zasilany prądem zmiennym i/lub stałym do rurowych lamp fluorescencyjnych — Wymagania eksploatacyjne ( streszczenie )