LED-es fényforrás vezeték nélküli vezérlésének megtervezése és megvalósítása

OData támogatás
Konzulens:
Moldován István
Távközlési és Médiainformatikai Tanszék

Az új, modern és gyorsuló világunkban az élet minden területén a gyors, egyszerű és környezettudatos megoldásokat keressük. Ez a gondolatvilág nem kerülte el a világítás iparágát sem. Ennek részeként olyan új fényforrásra volt szükség, amely változatos formában integrálható a különböző világítástechnikai rendszerekbe. Alacsony fogyasztással és magas fényárammal rendelkezik. Könnyen és tág határok között tudjuk megválasztani a színhőmérsékletét. Azonnal a maximális teljesítménnyel üzemel bekapcsolás után és jól tűri a kapcsolgatást. Mindemellett hosszú élettartammal rendelkezik. Ezekre a kritériumokra nyújt megoldást a LED.

A piaci igények megváltozása a világítás területén magával hozta azt a szemléletet, hogy manapság nem a tömeges fényforrás eladások tartják el a cégeket, hanem a lámparendszerek. Olyan megoldások, amiket a vásárló egyéni igényeire szabnak. Előtérbe kerültek a különböző vezérlő rendszerek, mint a DALI vagy vezeték nélkül társai, amikből rengeteg különböző megoldással találkozhatunk.

A feladatom az volt, hogy végezzek kutatást a piacon lévő vezeték nélküli megoldások között, hasonlítsam össze őket és válasszam ki belőle a feladatomnak legjobban megfelelőt. Tervezzem meg a választott megoldás implementálását egy általam kiválasztott General Electric retrofit LED-es lámpába. Valósítsam meg a megtervezett megoldást és teszteljem ipari körülmények között. Az adó modulnak a mostani piacon kapható megoldásokhoz hasonlatosnak kell lennie. A vezeték nélküli ki- és bekapcsolás mellett fel kell készítenem a lámpát a fényerő állítási funkció megvalósítására.

A piacon lévő vezeték nélküli megoldások közül az NXP JenNet-IP megoldását választottam a céges preferenciák és egyéni mérlegelés eredményeként, mert IP alapú önszervező struktúrában valósítja meg a hálózati kommunikációt. Ehhez a céges portfólióból két retrofit típusú LED-es GU10 lámpát választottam az impozáns teljesítményük miatt, illetve a meghajtó áramkör alapjául szolgáló NXP gyártmányú lámpavezérlő IC (SSL2103) miatt. A két lámpa egy család két egymás utáni generációja. Figyelembe véve a helyigényét a feladatomnak a két generációból hoztam létre egy hibridet, ami lehetővé tette a rádiós modul implementálását.

A rádiós modul (JN5148-J01-M03) csatlakoztatása a lámpa driveréhez két lépésben történt. Elsőként a vezérléshez használt jel átalakítását oldottam meg úgy, hogy a lámpameghajtó IC képes legyen fogadni a parancsokat, majd egy tápegység tervezésével és megépítésével teljessé vált a megoldás. Minél kisebb helyet foglaló és alkatrész takarékos megvalósításra volt szükségem, ami kis veszteséggel jár, mert a hő elvezetése nem megoldott ebben a lámpában. A megvalósításhoz egy (78L33) lineáris feszültség regulátort és egy optocsatolót használtam fel. A tesztelés során termikus méréseket végeztem, hogy a megváltozott feltételekhez képest milyen irányba mozdultak el a mutatók. A LED-ek élettartama és optimális működési tartománya miatt fontos volt a túlmelegedés elkerülése. Vizsgáltam a rádiós összeköttetés hatótávolságát is, mert új, a referencia modelltől teljesen eltérő antenna tervezését és beültetését is elvégeztem.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.