In diesem Artikel gehen wir auf die Anforderungen des D4i-Standards an Treiber und Steuergeräte ein und beleuchten dessen Synergie mit dem ZHAGA-Standard sowie dessen Einfluss auf Optimierungs- und Designtrends für moderne Straßenbeleuchtungsanlagen.
LED-TREIBER:
Alle D4i-LED-Treiber müssen über eine DALI-Bus-Stromversorgung verfügen, die die direkte Stromversorgung von Sensoren und/oder Steuergeräten über den internen DALI-Bus der Leuchte ermöglicht. Die Eigenschaften dieser DALI-Bus-Stromversorgung sind in der DALI Part 250-Spezifikation (IEC 62386-250) definiert, die im Wesentlichen folgende Anforderungen umfasst:
- Garantierter DALI-Strom: 50 mA (Minimum)
- Die DALI-Busquelle muss umschaltbar sein (ein- und ausschaltbar), um ihre Verwendung in Systemen mit mehreren DALI-Busquellen zu ermöglichen. Standardmäßig sollte sie eingeschaltet sein.
- Die Anschlüsse müssen mit einer Kennzeichnung versehen werden, die ihre jeweilige Polarität (DA+/DA-) angibt
Andererseits können D4i-LED-Treiber optional eine 24-V-Gleichstrom-Hilfsstromversorgung (AUX) implementieren, um stromintensivere Verbraucher wie Präsenzsensoren oder Kommunikationsknoten zu versorgen, falls die Stromversorgung über den DALI-Bus nicht ausreicht. Die Eigenschaften dieser Hilfsstromversorgung (AUX) sind in DALI Teil 150 (IEC 62386-150) definiert, die im Wesentlichen folgende Anforderungen umfasst:
- Nennleistung: 3 W
- Spitzenleistung: 6 W (2,2 ms)
- Nennausgangsspannung: 24 V (+/-10 %)
- Maximale Leerlauf-Ausgangsspannung: 30 V
- Maximale Initialisierungszeit: 600 ms (90 % Vout)
Wie bereits erwähnt, ist die Implementierung dieser DALI-Komponente optional, sodass LED-Treiber die D4i-Zertifizierung auch ohne integrierte 24-V-Hilfsstromversorgung (AUX) erhalten können. Andererseits verfügen alle D4i-LED-Treiber über eine DALI-Bus-Stromversorgung, die den Anforderungen von DALI Part 250 (IEC 62386-250) entspricht.
Steuergeräte
, die die D4i-Zertifizierung benötigen, ist DALI Part 351 verpflichtend. Dieser klassifiziert die Geräte anhand ihres Stromversorgungstyps in zwei Kategorien:
- Busgespeist: Geräte, die direkt vom DALI-Bus mit Strom versorgt werden.
- Extern mit Strom versorgt: Geräte, die über das Hilfsstromnetzteil AUX 24Vcc mit Strom versorgt werden.
DALI Teil 351 definiert außerdem vier Klassen von Steuergeräten (A, B, C und D) basierend auf der Art des integrierten Anwendungscontrollers (es kann sich um einen Multi-Master oder einen Single-Master handeln) und enthält, wie wir in Abbildung 1 sehen können, Anforderungen an die maximale Leistungsaufnahme für jede dieser vier Klassen.
Abbildung 1. D4i-Steuergeräteklassen. Stromversorgungstypen und maximale Leistungsaufnahme.
ZHAGA BOOK 18.
Das Zhaga-Konsortium ist eine globale Organisation von Herstellern von Leuchten, elektronischen Bauteilen und Lichttechnologien. Hauptziel ist die Entwicklung standardisierter technischer Spezifikationen (sogenannter Books), die die mechanische und elektrische Interoperabilität der verschiedenen Komponenten einer LED-Leuchte, wie Module, Treiber, Sensoren und Kommunikationsknoten, gewährleisten. Dies soll die Austauschbarkeit von Komponenten erleichtern, die Integrationskosten senken und flexiblere, nachhaltigere und skalierbarere Designs ermöglichen. Eine
dieser vom Zhaga-Konsortium entwickelten Spezifikationen ist das Zhaga Book 18. Es definiert eine standardisierte mechanische und elektrische Schnittstelle zur Integration von Sensoren und Kommunikationsknoten in LED-Außenleuchten. Sie basiert auf einem 4-poligen Stecker und der zugehörigen Buchse, die typischerweise außen an der Leuchte angebracht ist und ein einfaches Anbringen und Austauschen dieser Geräte ermöglicht.
Abbildung 2. Standardisierte mechanische und elektrische Schnittstelle in Zhaga Buch 18
Die Kombination beider Standards (Zhaga Book 18 + D4i) ergibt eine standardisierte und interoperable Lösung für intelligente Leuchten, die zunehmend in der öffentlichen Beleuchtung und in Smart Cities eingesetzt wird.
ENTWICKLUNG UND TRENDS:
Nach der Analyse des Leistungsbedarfs von D4i-Treibern und Steuergeräten wird ein klarer Trend im modernen Design intelligenter Leuchten deutlich: die Verwendung von Steuerknoten und Sensoren, die direkt über den DALI-Bus mit Strom versorgt werden. Dadurch entfällt die Notwendigkeit zusätzlicher Netzteile und die Anzahl interner Komponenten wird deutlich reduziert. Diese Entwicklung ermöglicht sauberere und effizientere Architekturen, wodurch Platzbedarf, Herstellungskosten und Energieverbrauch sinken.
Steuer- und Kommunikationsknoten CAS-ZHAGA-40-DA-LX , der auf einer Zhaga Book 18-Fassung montiert und direkt über den DALI-Bus mit Strom versorgt wird, eine ideale Option für die drahtlose Steuerung und Vernetzung von Leuchten dar.
Der CAS-ZHAGA-40-DA-LX ist ein drahtloser Kommunikationsknoten von Casambi und ein DALI-Master-Controller ( DALI-2- und D4i-zertifiziert ). Die kompakte Größe trägt dazu bei, die ursprüngliche Ästhetik des Leuchtendesigns zu bewahren.
MRA-734SZ DALI-2 Präsenz- und Lichtsensor , der ebenfalls direkt über den DALI-Bus mit Strom versorgt wird und mit dem Zhaga Book 18-Anschluss kompatibel ist, dank seiner austauschbaren Linsen in einem sehr kompakten Format hohe Flexibilität.
Abbildung 3. Steuerknoten CAS-ZHAGA-40-DA-LX (links) und Präsenz- und Lichtsensor MRA-734SZ (rechts).
Beide Geräte können in einer Dual-Node-Architektur in derselben Leuchte verwendet und vom integrierten D4i-Treiber mit Strom versorgt werden. Die Kommunikationsknoten von Olfer Electronics führen zudem eine automatische Erstkonfiguration der an den DALI-Bus angeschlossenen DALI-2-Sensoren durch und gewährleisten so eine reibungslose und für den Benutzer transparente Kommunikation (Instanzmeldung).
Wie wir in diesem Artikel ausführlich dargelegt haben, markiert die Kombination von D4i-Geräten und der Zhaga Book 18-Schnittstelle einen Wendepunkt in der Entwicklung vernetzter Leuchten. Diese Konvergenz ermöglicht kompaktere und effizientere Lösungen, indem unnötige Komponenten eliminiert und die Integration von Sensoren und Kommunikationsknoten vereinfacht wird. Durch die direkte Stromversorgung über den DALI-Bus der D4i-LED-Treiber werden Kosten und Abmessungen der Leuchten optimiert, was den Weg für schlankere und nachhaltigere Designs ebnet.
Diese Synergie reduziert nicht nur die Kosten und vereinfacht Installation und Wartung, sondern schafft auch die Grundlage für ein Ökosystem, das für die Herausforderungen intelligenter Beleuchtung in den urbanen und interurbanen Umgebungen von morgen gerüstet ist.
