Vernetzte Lösungen für LED-Beleuchtung

Alles in einer Leuchte

Integration von Dimmung, Stromversorgung, Wärmemanagement und Leistungseinstellung

Um auf dem hart umkämpften Markt der LED-Leuchten die Erfolgschancen zu verbessern, sind kundenspezifische Lösungen gefragt. Dabei kommt es nicht nur auf die thermischen Anforderungen an. Gefragt sind vernetzte Lösungen.

Dazu kann der Leuchtenhersteller aus einer Reihe von Standardleuchtmitteln und Netzteilen wählen, die sich problemlos kombinieren lassen. Gut bekannt und für einen Großteil der Anwendungen passend umzusetzen sind mittlerweile die thermischen Aspekte des Designs.

Dazu gehören

  • Die Auslegung des Kühlkörpers
  • Die Definition der thermischen Leitfähigkeit der Leiterplatte
  • Dier Bestimmung des thermischen Interface Materials

Allerdings ist der Wettbewerb am Leuchtenmarkt groß und die verschiedenen Hersteller müssen sich Alleinstellungsmerkmale erarbeiten und diese auch umsetzen. Dann müssen die kundenspezifischen Lösungen exakt auf die Applikation angepasst werden.

Auf diese Aufgabenstellungen hat sich Turck duotec spezialisiert. Im Bereich der Beleuchtungstechnik bietet das Unternehmen seine Erfahrungen an, wenn es darum geht, kundenspezifische Systemkomponenten als Lösung zu entwickeln und zu fertigen, z.B.:

LED-Leuchtmittel mit Integration von Dimmung, Stromversorgung, Wärmemanagement und Leistungeinstellung
  • LED-Leuchtmittel auf FR4-, IMS- oder Keramikträgern
  • LED-Leuchtmittel mit integrierter Schutzbeschaltung und Temperaturfühlern
  • LED-Leuchtmittel mit integrierten Stromquellen und Temperaturregelungen
  • LED-Module als vollintegriertes System
  • Netzteile für Netzspannungen als SEVL- und nicht SELV-Netzeil
  • DC/DC Wandler für den Einsatz bei Sonderspannungen

Turck duotec erfüllt viele Anforderungen:

Gute Wärmeleitfähigkeit des Trägerelements

Mit einer Keramik kann ein mehrlagiger Aufbau ohne Verlust der Wärmeleitfähigkeit erreicht werden. Das ermöglicht eine hohe Integration von Schaltungselementen. Leiterbahnkreuzungen werden durch Isolation per Glasdruck realisiert. Die Größenlimitierung liegt hier bei 4-6".
Die IMS-Leiterplatte wird einlagig bestückt. Leiterbahnkreuzungen werden mit Überbrückungswiderständen realisiert. Die Umsetzung erfolgt meist mit einer IMS- oder keramischen Leiterplatte, die die hohen Anforderungen an die Wärmeabführung sicherstellen können.

Integration von Netzteilen

Nach der Platzierung von LEDs, ihrer Schutzbeschaltung und den Anschlussklemmen werden zusätzlich Netzteil-Komponenten integriert. Damit entfallen externe Komponenten und die Kosten werden minimiert.

Schutz vor Überhitzung

Die Realisierung erfolgt über eine integrierte Schutzfunktion im Netzteil. Bei der Erkennung einer Überhitzung reguliert das Netzteil den Strom und schützt so die Leiterplatte, die LEDs und das Netzteil selbst.

Ansteuerung des Leuchtmittels

Netzteilkomponenten und intelligente Steuerungselemente sind direkt auf das Leuchtmittel integriert. Isolierte Metallkerne garantieren die Wärmeabfuhr
  • 4-Kanal-Aufbau: Als RGBW-Leuchtmittel kann das Licht über weite Bereiche des Farbraums gesteuert werden
  • 2-Kanal-Aufbau: Lichtfarben von warm- bis kaltweiß werden realisiert
  • monochrom: Ein 1-10V Signal kann die Lichtregelung (z.B. Dimmung) übernehmen.

Bei einem mehrkanaligen Aufbau muss die Dimmfunktion mit externen Steuereinheiten realisiert werden. Wir stellen die Integration von DALI und DMX als Ansteuerungssystem sicher. Die Versorgung- und Steuerleitungen werden EMV-konform direkt an die Leiterplatten angeschlossen. Die Leuchte kann drahtgebunden über Power-Line oder per Funk über ZigBee bzw. Bluetooth kommunizieren.

Eine hohe Integrationsrate bietet dem Entwickler des Leuchtensystems ein extrem hohes Maß an gestalterischem Freiraum. Lichtsteuerung, Lichtlenkung und das Design der Leuchte stehen nun im Fokus. Der Installationsaufwand verringert sich. Das Produkt hebt sich deutlich von Wettbewerbsprodukten ab und stellt ein in sich geschlossenes, kompaktes System dar.

Der vollständige Artikel ist im Oktober 2014 in der Elektronikpraxis SH 10/2014 erschienen.

Zurück