Värt att veta om. LEDdriftdon

Transkript

1 Värt att veta om LEDdriftdon Led är det största teknikskiftet inom belysning sedan 40-talet då lysrör gjorde sitt intåg inom framför allt offentlig belysning. Lysdioder har förutsättningar att bli både energieffektivare och mer långlivade än andra ljuskällor, givet att de handhas korrekt. Led-armaturers livslängd bestäms av faktiska temperaturförhållanden liksom av strömstyrkan och armaturens, lysdiodernas och de elektroniska driftdonens kvalitet. I denna text fokuserar vi på driftdonet. Text Henrik Norberg 22 LJUSKULTUR 2 / 11

2 Allmänt om LED-driftdonet Driver, konverter, transformator och power supply är olika beteckningar för det som benämns driftdon. Led-driftdon är antingen integrerade i armaturen, på diodmodulen eller separat monterade intill armaturen. Driftdonet är nödvändigt för att omvandla 230 V växelspänning till den klenspännning (lågvolt) och likström som dioderna behöver. Det finns vanligtvis två sorters driftdon för led som återfinns i ett flertal olika effektklasser: 1. Driftdon som reducerar nätspänningen från 230 V till en stabiliserad likspänning, t ex 8, 10, 12 eller 24 V. 2. Driftdon som reducerar nätspänningen från 230 V till en stabiliserad likspänning och som ger en konstant ström (de fasta strömmarna ligger vid t ex 350 ma, 700 ma, ma). Driftdonets uppgift är att garantera en säker nätseparation och har därför en intern skyddstransformator. För varje driftdon skall en skyddsklass vara fastlagd och deklarerad. Viktigt att tänka på Led-tekniken utvecklas i snabb takt. Fortfarande finns det ingen heltäckande standard för led-armaturer även om arbetet med detta pågår i Europa. Nedan har Belysningsbranschens expertgrupp inom led tagit fram viktiga hållpunkter att beakta gällande led-driftdon: Följande tips gäller för samtliga LED-driftdon 1. Livslängd & bortfall Med livslängd menas hur länge ett driftdon förväntas fungera enligt specifikation. Med bortfall avses det antal don som i normala fall förväntas gå sönder under den angivna livslängden. Led-driftdon finns i olika kvaliteter med varierande livslängd och bortfall beroende på den aktuella omgivningstemperaturen i installationen. En av led-ljuskällans fördelar är dess långa livslängd och låga bortfall i förhållande till många andra ljuskällor. I de fall led-armaturer är konstruerade med inbyggt driftdon, är det självklart önskvärt att driftdonets livslängd och bortfall överensstämmer med led-ljuskällan. Annars har en del av underhållsvinsten gått förlorad. Normal livslängd bör vara timmar med ett förväntat bortfall på 0,2 % per timmars drift. Lägre nivåer än så bör inte accepteras i en professionell belysningsinstallation. Säkerställ att led-driftdonet har minst timmars livslängd. Var extra uppmärksam om ledarmaturen har ett inbyggt driftdon eftersom det kan begränsa armaturens livslängd i förhållande till vad som förväntas av ledljuskällan. 2. Temperaturegenskaper Led-driftdonets livslängd påverkas av den omgivande temperaturen. I de flesta fall redovisas driftdonens prestanda och livslängdsegenskaper inom ett av tillverkaren godkänt temperaturintervall (detta betecknas ofta som t a i tillverkaren produkt datablad). Tillverkare kan emellertid ha olika marginal till led-drift donets rekommenderade maxtemperatur, beroende på armaturkonstruktionen, vilket påverkar donets livslängd från fall till fall. LJUSKULTUR 2 / 11 23

3 Om man har en armatur med separata driftdon och vet att den verkliga omgivningstemperaturen är 45 C (exempelvis i ett oventilerat undertak) måste man välja ett driftdon som är godkänt för detta. Annars riskerar driftdonet att gå sönder i förtid. Om man har en armatur med inbyggda driftdon ska hela armaturen vara godkänd för den högre omgivningstemperaturen. Kontrollera alltid led-driftdonets godkända omgivningstemperatur i relation till installationens förutsättningar. Om led-armaturen har ett inbyggt driftdon be armaturtillverkaren om dokumentation kring driftdonets lisvlängdsegenskaper vid den aktuella omgivningstemperaturen. fig 1. På tillverkarens produktdatablad bör finnas angivet vilka temperaturvillkor som måste vara uppfyllda för att driftdonet ska hålla den utlovade livslängden. 3. LED-driftdonets effektivitet Vid val av led-driftdon är det viktigt att granska led-driftdonets effektivitet, d v s hur stor andel av den tillförda energin till donet som går bort i form av internförluster. Ett led-driftdon av undermålig kvalitet har höga internförluster, vilket påverkar driftekonomin för den totala lösningen negativt. För andra ljuskällor än led finns standarder över hur mycket energi som får försvinna. Ta alltid reda på led-lösningens totala systemeffekt, d v s hur mycket led-driftdon och armatur förbrukar (Watt) tillsammans. Är led-driftdonets effektivitet lägre än 80 procent och den ska användas till allmänbelysning bör man överväga alternativa lösningar. fig 2. På tillverkarens produktdatablad finns effektiviteten ofta angiven i procent. Större än (>) indikerar att effektiviteten är uppmätt vid minimibelastning, d v s den potentiellt lägsta effektiviteten driftdonet har. 4. Effektfaktor I takt med att led får bredare användningsområden blir det allt viktigare att välja ett led-driftdon med rätt effektfaktor. Denna faktor betecknas ofta pfc eller λ och anges mellan 0 1. Ett driftdon med en låg pfc kräver ofta grövre kablar och centralutrustning i installationen. En ABB AB 24 LJUSKULTUR 2 / 11

4 låg pfc leder även till större energiförluster i elnätet och kan följaktligen leda till att elförsörjningen till lokalen blir otillräcklig. För led-armaturer avsedda för allmänbelysning säkerställ att driftdonet har en effektfaktor, λ 0,9. fig 3. Effektfaktorn, λ, anges oftast vid 230 V / 50 Hz, d v s normal nätspänning. 5. led-driftdonets startström led-driftdon har en hög startström i förhållande till sin totala effekt. Därför är det viktigt att erhålla korrekt information om startströmmen för att på så sätt kunna dimensionera säkringarna. Detta är extra viktigt om man använder automatsäkringar, som annars kan lösa ut varje gång anläggningen tänds. Be din leverantör om skriftliga uppgifter kring hur många leddriftdon som kan anslutas till en och samma säkring. 6. LED-systemens elsäkerhet Vid drift av konstantströmdioder ökar spänningen i installationen med det antal dioder som ansluts till led-driftdonet (seriekoppling). Risken finns att led-driftdonet kan ge en högre utspänning än vad ledarmaturens skyddsklass tillåter. Om installationen ska klassas som en lågvoltsinstallation (selv) får inte spänningen i armaturen överstiga 60 vdc. Om spänningen är högre måste led-armaturen uppfylla en högre skyddsklass. Kontrollera att led-armaturen har rätt skyddsklass om utspänningen från driftdonet överstiger 60 vdc. fig 5. Driftdonets utspänningsområde anges som ett likspänningsintervall och bör om det är en lågvoltsinstallation ej överstiga 60 VDC. fig 4. Exempel på redovisning av hur många LED-driftdon av en viss typ som kan anslutas till automatsäkringar av B- respektive C-typ med hänsyn tagen till driftdonets startström. Belysningsnyhet! Solar Light lanserar ett nytt produktsortiment den 9:e maj Vecka 19 slår portarna upp till årets elfackmässa, Solar finns på plats och presenterar ett helt nytt produktsortiment. Välkommen till Solars monter C02:02 och ta del av vårt unika Solar Light koncept. Boka ditt entrékort på # 1 som Teknisk Grossist Solar Light belysningskoncept är din hjälp på vägen. Oavsett om ett projekt är inomhus eller utomhus hittar du allt som man behöver i Solar Light. Solar Sverige AB info.belysning@solar.se Solar_Ljuskultur_Light x130.indd :05:39 LJUSKULTUR 2 / 11 25

5 7. Radiostörningar från LED-installation Ett vanligt problem med led-installationer i offentlig miljö är radiostörningar från undermåliga leddriftdon. Exempelvis kan dessa störa ut butikslarm, medicinsk utrustning och även ge oönskat brus i musikoch högtalaranläggningar. Därför har man i Europa skärpt reglerna (från den första maj 2010) för de störningar som ett led-driftdon får avge. Säkerställ att driftdonet uppfyller den nya standarden för radiostörningar, d v s MHz. Följande tips gäller endast för dimbara led-driftdon: 8. Ljusreglering Led-driftdon lämpar sig väl att ljusreglera (dimra). Om led-armaturer ljusregleras med rätt teknik kan det leda till energibesparingar, förlängd livslängd samt ökad belysningskomfort. Med dimbara led-driftdon kan ljusflödet regleras från 100 % ljus ner till exempelvis 1 %. Ljusregleringen kan ske manuellt eller automatiskt via exempelvis närvarodetektering och/ eller dagsljusstyrning. Led-armaturer i professionella belysningsinstallationer bör ljusregleras med hjälp av s k pvmteknik (Pulse Width Modulation Pulsviddsmodulation). Pvm innebär att: led-modulerna tänds/släcks med en fyrkantsvåg som varierar på och av-tid (pulsbredd) beroende på önskad ljusintensitet. led-modulen drivs alltid enligt sin specifikation. led-ljuskällans färgtemperatur påverkas inte av ljusregleringen. Ljusnivåerna kan anpassas till ögats känslighet s k logaritmisk ljusregleringskurva. Att ljusreglera med hjälp av strömreducering avrådes ifrån. Det innebär att led-driftdonet reducerar strömmen till led-modulen för att minska ljusflödet. Detta kallas även för fattigmansdimmer och kan få allvarliga konsekvenser i professionella belysningsanläggningar. Anledningen är att samtliga blå led-chip, och därmed de flesta vita led på marknaden, skiftar i våglängd (nm) och framspänning (V F ) vid olika strömmar (ma). Konsekvensen blir att den vita led-ljuskällans egenskaper förändras med ljusregleringen (strömreduktionen). Moulding design into technology! Futurum is the latest development in the LED lighting series from VEKSØ. Futurum allows wide creative freedom with all the benefits of state-of-the-art technology. Alex Ahrnkiel, employee since LJUSKULTUR 2 / 11

6 Dominant Wavelenght (nm) I F, Forward Current (ma) tabeller. Både våglängd (nm) och framspänning (V F ) påverkas om strömmen till LED-modulen förändras. Det vanligaste och mest synliga fenomenet är förändrad färgtemperatur beroende på ljusnivå. Detta sker aldrig med PVM eftersom LED-chippet alltid drivs med samma parametrar. Även om man använder PVM finns risken att man ibland upplever ljusregleringen som bristfällig och flimrande. Detta kan ske om PVM-dimmern är av dålig kvalitet och arbetar med en frekvens lägre än 200 Hz. Använd alltid en pvm-dimmer för att ljusreglera vita led. Säkerställ att den är av god kvalitet och arbetar med en frekvens större än 200 Hz. I F, Forward Current (ma) V F, Forward Voltage (Volts) 9. Lampkabelns radiostrålning Förutom de radiostörningar som kan uppkomma från själva leddriftdonet (som omnämns under punkt 7) kan även pvm-tekniken innebära att lampkablar mellan led-driftdonet och armaturen avger elektromagnetiska fält. I detta fall p g a fyrkantsvågens frekvens när led-modulen ljusregleras. När frekvensen skickas via lampkabeln kan den ge en antennliknande effekt som blir starkare ju längre avståndet mellan driftdonet och armaturen är. Följ tillverkarens rekommendationer om sådana finns. Håll lampkabeln så kort som möjligt, helst inte längre 3 meter. Är lampkabeln längre än 3 meter bör kabeltypen vara skärmad (t ex av typen LiYCY) Undvik att dra lampkabeln tillsammans med känslig signalkabel. Nyhetsexplosion för Helvars innovationer på Elfack Träffa Helvar under Elfack 2011, Monter F 01:20 LJUSKULTUR 2 / 11 27