Dalece pokročilá miniaturizace modulů pro bezdrátovou komunikaci při současném poklesu jejich ceny je důvodem, pro který můžeme najít modul pro rádiový přenos téměř všude. Přesto je jeho vestavba do napájecího zdroje pro LED velmi inovativní a poskytuje dříve nevídanou snadnost tvorby osvětlovacích systémů. Přidáme-li k tomu populární standard přenosu dat, jako je Bluetooth, získáváme možnost tvorby funkčních, neopakovatelných, snadno spravovatelných a ovladatelných pomocí oblíbených zařízení systémů osvětlení budov, hal, místností atp.

Napájecí zdroje pro LED s rozhraním Bluetooth

Interfejs Bluetooth je velmi dobře znám ze sluchátkových sestav. Jiným populárním použitím je emulace virtuálního sériového portu UART, což umožňuje přenos dat mezi zařízeními, nejčastěji mezi počítačem PC a smartphonem. Ze své přirozenosti to byla spojení typu bod-bod, což neumožňovalo zřízení rozsáhlých sítí zařízení.

Jedněmi z nejdůležitějších trendů v oblasti zařízení komunikujících bezdrátově jsou sítě IoT, Industry 4.0 a inteligentní budovy. Tyto trendy postřehlo rovněž konsorcium zabývající se vývojem rozhraní Bluetooth a firmy, které s ním spolupracují, nelze se tedy divit skutečnosti, že další verzi jsou stále více směrovány nejen na zařízení audio, ale i na energeticky úsporná řešení napájená z baterií nebo obnovitelných zdrojů energie, pracující právě v takových instalacích.

Bluetooth a sítě mesh

Jak bylo uvedeno, bylo rozhraní Bluetooth směrováno hlavně pro spojení typu bod-bod. Existoval sice profil umožňující vytváření lokálních sítí PAN (Personal Area Network), ale používal se velmi zřídka, jelikož to byly sítě se spíše malou přenosovou rychlostí a skromnými možnostmi.

Bluetooth ve verzi 4.0 umožňuje vytvoření sítí mesh. Jejich hlavní předností je prakticky neomezený dosah, protože data mohou být předávaná ze základnového zařízení do uzlu sítě a následně z uzlu do uzlu. Uzel v takové síti tvoří libovolné zařízení, které kromě předávání dat může mít také jinou funkci. Může na příklad plnit doplňkovou funkci zobrazovače, spínače, čidla atd. Sítě mesh se ideálně hodí pro komunikaci v rámci inteligentní budovy, jelikož poskytují téměř neomezené pokrytí. Data v nich mohou být přenášená např. z patra do patra, z pokoje do pokoje, bez potřeby pokládky kabelů se složitou strukturou. Velmi velkou předností je možnost snadné modifikace takové sítě. Důležité je, že je komunikační protokol rozhraní Bluetooth již od dřívějších verzí dobře zabezpečený – obsahuje autentizaci zařízení a šifrování dat, což velmi ztěžuje průnik do sítě.

Napájecí zdroje s bezdrátovou komunikací

Inženýři z firmy MEAN WELL, známého výrobce napájecích zařízení, přišli na geniální nápad skvěle odpovídající trendům platícím na trhu. Rozhodli se vybavit napájecí zdroj pro LED programovatelným komunikačním modulem Bluetooth Low Energy 4.0. Otevírá to cestu k ovládání osvětlení pomocí oblíbených zařízení, jakými jsou smartphony, tablety, osobní počítače a mikropočítače, jako je Raspberry Pi. Vestavba rádiového modulu přímo do napájecího zdroje značně zjednodušilo systém řízení osvětlení – řízení probíhá v samotném napájecím zdroji, a tedy v místě, kde to je potřebné, a pro tento účel nejsou potřebná žádná další zprostředkující zařízení. Nové napájecí zdroje firmy MEAN WELL byly vyvinuty ve spolupráci s evropskou firmou Casambi, která byly vytvořená za účelem vývoje a zdokonalování řešení sítí mesh Bluetooth. Komunikační moduly Casambi jsou integrovány do napájecích zdrojů z řady LCM-25/40/60BLE. Uvedené řady zdrojů mají možnost nastavení výstupního proudu v rámci dostupného výkonu (číslo uvedené v označení zdroje určuje maximální výkon zátěže), což umožňuje napájet různě spojené LEDky pomocí stejných zdrojů hned po nastavení výstupního proudu pomocí přepínačů DIP switch. Dostupné kombinace proudu a napětí zátěže jsou pro usnadnění umístěny na krytech jednotlivých modelů (Obr.1).

LCM-25BLE

Obr.1. Napájecí zdroj z řady LCM-25BLE.

Možnost napájení LED v různých konfiguracích. Výstupní proud/napětí nastavované pomocí přepínače DIP.
Kryt z plastu, třída II. Aktivní mechanismus PFC.
Energetická účinnost až 90 %.
Stmívání osvětlení pomocí Bluetooth a tlačítka.
Zabezpečení před zkratem, přepětím, přehřátím.
Odolnost vůči přepětí v síti do 2 kV (L-N).
MTBF > 50 tis. hodin.

Možnost změny parametrů výstupního napětí a proudu je obrovským usnadněním pro realizátora instalací a servisního technika. Tomu prvnímu umožňuje snížit počet různých zařízení v osvětlovacích systémech a ve skladu a tomu druhému značně usnadňuje práci, jelikož výměna poškozeného napájecího modulu za nový nebo změna konfigurace napájených LEDek je spojena pouze s nastavením proudu zátěže, a nikoliv s nutností mít mnoho modulů pro různé varianty zapojení. Důležitá je také skutečnost, že oba modely mohou být s úspěchem používány pro realizaci instalace osvětlení pracující uvnitř nebo vně budov.

Možnosti řízení osvětlení

Pro řízení napájecího zdroje LED připravila firma Casambi speciální aplikaci. Umožňuje seskupovat napájecí zdroje, nastavovat scény, časovače, závislosti atd. Napájecí zdroje mohou být rovněž obsluhovány pomocí zařízení kompatibilních s komunikačním protokolem, který vyvinulo Casambi, jako jsou nástěnné spínače nebo čidla světla, pomocí kterých lze rozšiřovat dosah sítě a vytvářet personalizované, inteligentní osvětlovací systémy. Poskytuje to možnost vytvářet pokročilé algoritmy řízení osvětlení, jejichž cílem je dosažení definovaného estetického efektu nebo dalekosáhlé úspory energie.

Kromě možnosti správy pomocí aplikace mají napájecí zdroje volně programovatelný vstup připojovaný tlačítkem k nulovému vodiči energetické sítě (Obr. 2). Tento vstup lze naprogramovat tak, aby řídil nejen bezprostředně připojený napájecí zdroj, ale také skupinu nebo všechny napájecí zdroje a umožňoval zapnout/vypnout osvětlení, jednotlivé světlo, skupinu světel, změnit scénu.

Programovatelné tlačítko

Obr. 2. Připojení tlačítka s programovatelnou funkcí

Síť mesh Bluetooth Low Energy 4.0 pracuje ve variantě vyvinuté firmou Casambi v samo se organizujícím režimu, což oprošťuje uživatele nebo montéra od nutnosti provádět složitou konfiguraci. V tomto režimu je pokrytí sítě (dosah) maximalizováno pomocí zařízení, která v ní pracují, a není třeba používat další brány a můstky. Aplikace Casambi sloužící k řízení práce napájecích zdrojů, a tím napájených světelných zdrojů, může být spojená s cloudem za účelem uchovávání dat a reportování statusu.

Na závěr

Vytváříme-li instalaci osvětlení inteligentní budovy, stojí za to se zajímat o výrobky MEAN WELL. Mají nejen renomé, ale jsou rovněž funkční a nabízejí široké možnosti konfigurace a použití. Mezi výrobky MEAN WELL nalezneme nejen popisované napájecí zdroje z řady LCM, ale rovněž řadiče LED, které nemají nastavený proud nebo napětí, ale výstup PWM, který umožňuje regulovat barvovou teplotu a intenzitu osvětlení. Jako příklad může posloužit PWM-120BLE s výkonem 120 W a výstupním napětím (v závislosti na modelu) od 12 do 24 V. Široký rozsah vstupního napětí (90…305 V AC) umožňuje použít řadič v téměř každé instalaci osvětlení. PWM-120BLE má vestavěný modul BLE 4.0 firmy Casambi, který umožňuje dálkovou komunikaci a řízení osvětlení.

Za zmínku rovněž stojí, že mezi výrobky MEAN WELL můžeme najít také řadiče LED bez bezdrátového rozhraní.

Text připravila společnost Transfer Multisort Elektronik Sp. z o.o.

The original source of text: https://www.tme.eu/cz/news/library-articles/page/41923/napajeci-zdroje-pro-led-s-rozhranim-bluetooth/