Диммируемые драйверы с поддержкой технологий DALI и PUSH.

9 июня 2018
ПК "СИРИУС"

Стандарты DALI.

Стандарты DALI- общепринятые цифровые интерфейсы, которые гибко управляют системами освещения. Возможность управления от 1 до 10 светильников как по отдельности, так и вместе. Благодаря гибкости интерфейса возможно настраивать определенный светильник на необходимое освещение и сохранять в дальнейшем настройки. Высокая защита от помех дает возможность использовать управляющие жилы в кабелях питания. Все производители имеют право изготавливать приборы с применением данных стандартов. Устройства, с применением DALI, могут быть совмещены между собой, независимо от производителя. В маркировке осветительного прибора должна стоять маркировка DALI, что доказывает принадлежность к данному стандарту.

Уровни напряжений в линии управления DALI при различных логических состояниях.

Конструкция представлена двумя проводниками, параллельно соединяющие устройства. Специальный источник дает питание шине DALI и должен постоянно поддерживать определенное напряжение. Максимальное значение тока не может превышать 250мА. Но, допустим, LED светильники имеют свое питание и потребляют не более 2мА.

Все настройки передаются по шине импульсами. Для каждого импульса существует свой уровень: высокий или низкий. Высокий уровень, обозначаемый 1 показывает напряжение от 9,5 до 22,5 вольт. Низкий уровень обозначается цифрой 0 и соответствует от -6,5 до 6,5 Вольт.


Форма импульсов в линии при передаче данных.

Назначение выводов светодиодного драйвера с интерфейсом DALI.

Когда передается нулевое значение, срабатывает передатчик и коротит линию, сумма сопротивления шины и ключа маленькое, т к напряжение на линии должно быть меньше 6,5 вольт. Когда передается значение 1, линия не перегружается. На линии между двумя точками с наибольшим расстоянием не должно быть падения напряжения меньше 2-х вольт. При этом так же не допускается превышения значения 6,5 вольт. Существуют ограничения по длине

Длина линии

Сечение медных жил кабеля

До 100 метров

Не менее 0,5 мм2

От 100 до 150 метров

Не менее 0,75 мм2

От 150 до 300 метров

Не менее 1,5 мм2

По данной таблице не сложно посчитать, что при протяженности линии в 300 метров провода сечением 1,5 мм2 и токе в линии 0,25 ампера, падение напряжения в линии составит 1,9 вольта, а это не превышает граничные 2 вольта. Если иметь в виду, что далеко не всем источникам нужен максимальный ток можно более гибко сделать шину. Если выполняются условия по длине фронта импульса, дистанцию системы можно увеличить. Чтобы система гарантированно работала нужно делать максимальную дистанцию 300 метров и не превышать нормы рекомендуемых значений. Если необходима длинная дистанция, необходимо применять повторитель сигнала.

Оптимальная скорость передачи информации составляет 1200 б/сек. Кодировка при передаче манчестерская, поэтому скорость импульсов увеличивается до 2400 в секунду. Длина импульсов не может превышать 100 мкс.

Для прокладки шины рекомендовано использовать пятижильный кабель. Для защиты рекомендуется применять драйверы.

Функционал

Все устройства систем DALI можно распределить на 2 класса. Устройства генерирующие команды и исполняющие команды. Исполняющие устройства могут быть лампы накаливания, преобразователи и т д. Разные светильники имеют схожие функции, а значит могут работать совместно в одной системе DALI. У каждого светильника с функцией DALI есть драйвер, в котором хранятся настройки светильника. Их можно изменять при помощи специальных устройств. Обычно при настройке систем освещения все записывается на драйвер, но произвести изменения можно в любой момент.

Перечень настроек драйвера:

- адрес устройства (позволяет обращаться к устройствам индивидуально);

- принадлежность устройства к группе (устройство может входить в любое количество групп с номерами от 0 до 15);

- яркость светильника в сцене (устройство может помнить свою яркость в любом количестве сцен с номерами от 0 до 15);

- минимальный и максимальный уровень яркости по шкале от 0 до 254 (позволяет добиться желаемой световой картины при всех уровнях яркости);

- уровень яркости при аварии сети DALI (уровень яркости при отсутствии питания шины);

- уровень яркости при включении (при наличии питания на шине);

- скорость изменения яркости при управлении;

- зависимость фактической яркости от кода яркости (линейная или экспоненциальная);

- настройки режимов самодиагностики.

В системе команды адресуются не всем сразу. Выборочное управление используется диммерами с определенными типами команд: широковещательный, адресные и групповые. Соответственно команды подаются всем, каждому участку в отдельности, команда группе. Существуют так же более гибкие системы управления, подающие команды по еще более разделенным типам.

Так, например, диммер может управлять яркостью, скоростью, узнавать состояние светильника и, конечно, включать и выключать.

Норматив DALI до сих пор пополняется новыми функциями. На данный момент все еще разрабатываются стандарты на некоторые типы датчиков.

Существует несколько систем управления. Самое простое это панель управления с датчиками. Это может быть кнопка с одной функцией или же целый набор. Устройства, работающие с простейшей системой управления, потребляют много тока и питаются от шины DALI. Количество устройств ограничено и обычно они передают минимальные команды. Сами не имеют адреса и команды не выполняют.

Второй вариант — это программируемый контроллер. Такая система подключена к общей системе управления. При использовании такого варианта устройства не только передают информацию, но и способны выполнять команды.

Примеры

Объединим несколько светильников и диммер .К примеру, пять светильников потребляют от шины DALI I=5 х 2 мА = 10 мА и диммер потребляет 30 мА. Если идет питание от шины, то возможно будет происходить потребление больше номинального тока. Для расчета необходимо найти параметры сети и увеличить примерно в два раза. Есть еще один вариант. Допустим, диммер потребляет 60 мА. Итого общее потребление в сети не более 70 мА. Выберем блок питания шины с номиналом тока от 70 до 250 мА (это обязательно должен быть блок питания именно для DALI).

Новые драйверы еще не имеют собственных настроек и когда собираете схему можно управлять только всеми устройствами сразу. Не используя средства сети можно изменять количество светильников и добавлять диммеры, чтобы иметь возможность управлять с разных мест. Настройка сети дает преимущество создавать более сложные задачи.

Простейшая сеть DALI из светодиодных светильников (на основе ИПС), панелей управления (диммеров), блока питания шины (DALI PS) и преобразователя интерфейса DALI – USB.

К примеру, есть кинотеатр с несколькими зонами освещения. При настройке разбиваются светильники на группы. Для освещения каждой группы используется определенное количество светильников. Для 5 зон необходима установка 5 диммеров и один общий.

Все действия периодически повторяются, следовательно, для простоты управления можно применить сцены. Допустим, когда идет сеанс – сцена. Минимальное освещение проходов, все остальные светильники выключены. После окончания сеанса включается сцена 2, когда проходы горят почти на максимальную мощность, а светильники над зрительным залом включены на 50 процентов. Так же настроить остальные сцены при определенных действиях в зале. Установка дополнительных датчиков увеличивает количество вариантов.

Самодиагностика.

При самодиагностике драйвер посылает запрос на состояние системы. Например, замыкание. Все действия проводятся автоматически без участия людей. Для более подробного отчета можно задать автокалибровку. В это м случае драйвер меняет в автоматическом режиме все параметры и оставляет оптимальное значение. В последующих проверках идет сопоставление оптимальных значений с новым отчетом.

Технология PUSH

Технология PUSH появилась на основе системы DALI, но впоследствии была отделена как независимая система. Таких технологий много, и они имеют незначительные отличия друг от друга, что может помешать совместному использованию осветительных приборов разных производителей.

Функциональное назначение выводов светодиодного драйвера при управлении PUSH

Управление такой системой осуществляется подачей на клеммы линии управления DALI напряжения питания сети переменного тока 230 Вольт. Управление происходит при помощи коммутирующего устройства и подается на линию питание. Если однократно нажать на реле драйвер включится, если нажать еще раз – выключится. При длительном нажатии происходит плавное изменение освещенности. Может возникнуть проблема “рассинхронизации”, например, при замене светильников. Для повторной синхронизации необходимо на 30 секунд удерживать кнопку включения. При двукратном кратком нажатии произойдет запись яркости. Данная технология находится наравне с другими технологиями. И в чем-то даже более выгодная. На основе PUSH очень легко сделать систему коридорного освещения с проходными выключателями, но, в отличии от классической, количество выключателей не ограничено.


Схема управления группой светильников при помощи PUSH из нескольких мест (в однофазной сети вверху и трёхфазной внизу)

Перед использованием необходимо убедится, что все устройства находятся в рабочем состоянии. Иногда систему PUSH и DALI можно взаимозаменять. Например, если переставить драйвер из одной сети в другую настройки не пропадут. Но при этом при передаче информации из системы DALI в PUSH может не работать модуль DALI. Для исправления данной ошибки необходимо выключить драйвер хотя бы на 20 секунд.