Smart Lighting

Intelligentes Beleuchtungsmanagement mit Stand-alone-Lösungen für bessere Farbstabilität und aktiver Lichtregelung

Der ams Smart-Lighting-Manager ermöglicht eine neue Generation hochqualitativer Leuchten und Beleuchtungskörper, indem Sensorik mit geschlossenem Farblichtregelungskreislauf verwendet wird. Dadurch wird eine genauere korrelierte Farbtemperatur (CCT) und ein besserer Lichtstrom aufrechterhalten. Somit kann ein breiteres Binning berücksichtigt oder sogar LEDs von unterschiedlichen Herstellern genutzt werden.

Beleuchtungsindustrie ams High-Tech-Produktion

Nach der Markteinführung des Smart-Lighting-Managers AS7221 im Januar 2017, der einen vollständigen Weißabgleich und Tageslichteigenschaften bietet, ist der AS7220 das neueste Mitglied der ams Cognitive Lighting™ Smart-Lighting-Manager-Familie. Er kombiniert einen präzisen, für die gesamte Lebensdauer kalibrierten Farbsensor mit einer intelligenten Cognitive-Lighting-Engine, was zu einer geschlossenen und eigenständigen Erhaltung der Leistung bei der kombinierten
Nutzung von Warmweiß und Kaltweiß LEDs führt. Das Ergebnis ist also eine Leuchte, die sich automatisch der Farbverschiebung und dem Lichtstromrückgang anpasst, welche ganz natürlich über die Lebensdauer hinweg im Zuge der Alterung, Änderung der Betriebstemperatur und Treiberveränderungen auftreten.

Bei hochwertigen Beleuchtungssystemen, die für Nutzer im industriellen, gewerblichen und High-End-Heimbereich angeboten werden, müssen sich die Hersteller üblicherweise auf enggepackte LED-Kombinationen verlassen, um die gewünschte Farbtemperatur zu erzielen. Durch die Anwendung der fortschrittlichen sensorgestützten Algorithmen ermöglicht es der AS7220 Smart-Lighting-Manager dem Hersteller, eine freiere Farbtemperatur und eine betriebsbedingte Bandbreite aus Warmweiß- und Kaltweiß-LEDs zu verwenden, um eine hohe und gleichbleibende Lichtqualität zu erzielen. Damit ergibt sich ein erheblicher Wettbewerbsvorteil, indem:

  • sich die Versorgungsbasis, aus der die zur Produktion benötigten LEDs bezogen werden, erweitert,
  • die Flexibilität der Produktion verbessert und das Lagerbestands-Management vereinfacht wird,
  • die Anforderungen für normale LED-Treiber und Stromversorgungen vereinfacht werden, um genau regulierte Ausgangsleistungen zu erzeugen, die Anforderungen zu lockern und die Versorgungsbasis dieser Komponenten zu öffnen.

Der AS7220 kann ganz einfach in LED-Beleuchtungssysteme integriert werden. Nachdem die gewünschte Farbtemperatur und/oder die Parameter der Lichtleistung direkt während der Produktion implementiert werden, übernimmt der AS7220 automatisch die geschlossene Farb- und Ausgabesteuerung der LEDs in der Leuchte bzw. im Beleuchtungsmittel. Die Steuerung des Stroms, der zu den LED-Strängen führt, ist direkt integriert. Dies geschieht durch digitales Schalten der mehrkanaligen Stromversorgungen oder durch eine Kombination aus PWM-Stromsteuerung mit analoger oder digitaler Ausgabe an den Standard‑Einzelkanal 0-10 V oder dimmbares PWM‑Eingangs‑Vorschaltgerät oder Treiber.

„Eine fortwährende Herausforderung in der LED-Beleuchtungsbranche liegt darin, den Wünschen der Kunden entsprechend die genaue Farbe und Leistung nicht nur bei unterschiedlichen Betriebstemperaturen, sondern auch über die Lebensdauer hinweg zu liefern“, sagte Tom Griffiths, Senior Marketing Manager bei ams. „Während LEDs für ihr erstes Betriebsjahr recht gut gekennzeichnet sind, zeigen längerfristige Vorhersagemodelle eine Abweichung in Farbe und Helligkeit auf. Außerdem entwickeln sich LEDs so schnell, dass es unwahrscheinlich ist, dass die gleichen Teile für das gleiche Leuchtmittelmodell nach nur einem Jahr nach der Produktionseinführung die kosten-
günstigste Wahl bleiben. Es gibt viele Veränderungen von Licht zu Licht.

Durch das Hinzufügen der aktiven Regelung mittels Sensorik zur vorhandenen Produktarchitektur befreien sich Leuchtenhersteller selber von Technologie- und Lieferzwängen, verringern die Materialkostenrechnungen, gewinnen mehr Konsistenz und vergrößern auch ihre Bandbreite der Komponentenauswahl, während sie gleichzeitig eine genauere Lichtqualität über die Lebenszeit hinweg bieten können“, fügte er hinzu.

Der AS7220 ist bereits für einen optimalen Betrieb vorkonfiguriert und besitzt einen externen ams‑Umgebungslichtsensor, damit zusätzlich eine Tageslichtanbindung mithilfe der 0-10 V Standard-Dimmereingänge möglich ist. Der Smart‑Lighting‑Manager bietet außerdem eine direkte Schnittstelle zu den Standard-Belegungssensoren, damit die intelligente Dimmsteuerung und Energiesparprogramme möglich sind. 

Die genaue und beständige Farbtemperatursteuerung ist möglich durch den branchenersten eingebetteten CIE-Normfarbsystem‑XYZ-Farbsensor des AS7220. Er überträgt die Daten des Sensorkanals direkt in den CIE-1931-Farbraum. Nanooptische Interferenzfilter, die im AS7220 Verwendung finden, bieten hohe Stabilität und praktisch keine Alterung über die Zeit und bei verschiedenen Temperaturen. Das LGA-Paket des Sensors, das lediglich 4,7 mm x 4,5 mm x 2,5 mm groß ist, beinhaltet eine eingebaute optische Blende mit einem FOV von ±20,5°. Mithilfe der integrierten Intelligenz kann der Chip fabrikkalibrierte Farbwerte innerhalb von üblicherweise 0,002 delta u’v’ (ungefähr 2 bis 3 MacAdam-Stufen) bei einer Betriebstemperatur von - 40 bis + 85 Grad Celsius verzeichnen.

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