JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.
 ETN.fi  Annonsera Utgivningsplan Månadsmagasinet Prenumerera Konsultguide Om oss  About / Advertise
onsdag 22 januari 2020 VECKA 04

Driver lysdioder digitalt

Det finns många företag som gör drivdon till lysdiodsbelysningar. Göteborgsbaserade Switchtech har placerat sig i det övre segmentet med hög kvalitet, lång livslängd och flexibilitet som signum. I dagarna startar den kommersiella produktionen.

Från analogt till digitalt

Switchtech startade som ett utvecklingsprojekt inom Vadsbo Transformator år 2013 för att ta fram ett kombinerade drivdon och dimmer för LED-belysning baserat på en processor och digital kraft. Arbetet stöttades av Vinnova och skedde i samarbete med Chalmers. Vadsbos dimrar och drivdon var vid den här tiden analoga eller hybridlösningar där vissa funktioner var processorstyrda.

Den nya styrdonet passar till standardbelysningar för exempelvis kontor men kan enkelt specialanpassas via programvaran.

I april 2015 omvandlades Switchtech till ett helägt dotterbolag som både ska utveckla produkter och sköta försäljningen utanför Sverige. Den svenska marknaden hanteras av Vadsbo.

I januari 2016 fick Vadsbo Transfomator och Switchtech nya ägare i form av privata investerare inklusive Switchtechs vd Mikael Petterson.

– Vi gör allt i huset och har dessutom skaffat ett enkelt EMC-lab för att kunna göra en preliminär bedömning av konstruktionerna. Vi kom fram till att det spar mycket tid.

Företaget har fem anställda som i första hand arbetar med att utveckla produkter men planen är att snabbt bygga på med mer utvecklings- och säljresurser.

– Vi har en aggressiv plan för att expandera, säger Mikael Petterson.

– Det är mer av en plattform där den första produkten är en kombinerad drivare och dimmer för alla typer av laster. Den har två kanaler och olika kommunikationsmöjligheter vilket förenklar logistiken för tillverkarna som dessutom kan använda vilken dimmetod de vill, säger Switchtechs vd och tillika delägare Mikael Pettersson.

I och med att all styrning ligger i mjukvaran blir LED-styrdonet SSW60Q med omvandlare och dimmer extremt flexibelt utan att priset skenar iväg. Jämfört med en enklare omvandlare handlar det om cirka 50 procent extra.

– Vi ser att produktcyklerna blir allt kortare, då är det en fördel att all styrning ligger i mjukvaran eftersom det går väldigt snabbt att utveckla nya produkter.

Ett exempel på vad det går att göra med styrdonet är en belysning som imiterar solljuset över dagen. Eftersom styrdonet har två kanaler kan den ena kanalen driva varmare lysdioder på förslagsvis 2 700 K medan den andra kanalen driver kallare lysdioder på 5 000 K. Genom att kontinuerligt justera effekten mellan de två kanalerna över dagen ändras också den upplevda färgtemperaturen och förhoppningsvis gör det att du blir piggare.

Styrdonet levererar maximalt 60 Watt ner till 12 V och 5,2 A. Det kan låta som en självklarhet att strömmen ökar när spänningen sänks men enligt Mikael Petterson är det långt ifrån alla drivdon som klarar det. I tillämpningar där man använder ett drivdon per ljuskälla spelar det ingen roll att man inte får ut full effekt men i många sammanhang höjer det totalkostnaden.

Det gäller exempelvis ljus­slingor (LED-strip) som kräver låg spänning – 12 V eller 24 V – och hög ström. Effektförbrukningen kan ligga på hela 20 W per meter även om 14 W är vanligast.

Med billigare drivdon kan det krävas många don per installation eftersom de kan vara begränsade till ganska låga effekter. Med Switchtechs styrdon kan man köra flera slingor på samma don och därmed få en lägre totalkostnad.

Ett likartat exempel gäller lite större så kallade downlights där Switchtechs styrdon kan driva åtta stycken LED-lampor vilket ger en billigare systemlösning.

Styrdonet dubblerar dessutom som dimmer och det går att justera ljuset med skjutreglage, vridpotentiometrar, tryckreglage och närvarosensorer i olika kombinationer plus att det går att ställa in vilken tid lampan ska lysa efter att den senaste närvaron detekterats.

Dimringen kan göras genom fasdimning, tryckknappar, Bluetooth och med Dali. Det senare är en trådbunden kommunikationsstandard för belysningssystem.

Mikael Pettersson– Vi tror mycket på Bluetoothstyrning i kombination med meshnätverk.

För detta måste dock styrdonet kompletteras med en expansionsmodul för Bluetooth men för användarna är det bara att ladda ner en gratisapp. Även för installatörerna är Bluetooth smidigt i och med att de slipper spendera tid på att konfigurera belysningen. Dessutom är det enkelt att addera nya tryckknappar och ljuskällor som automatiskt blir styrbara via appen.

Att Switchtech satsat på kvalitetssegmentet innebär att styrdonet matchar livslängden på lysdioderna som ofta är specificerade för 50 000 timmar eller mer. Än så länge märks drivdonen ”bara” med 50 000 timmar men de är designade för det dubbla.

Under utvecklingsarbetet som startade 2013 har mycket energi lagts på att bemästra värmen, det vill säga att fördela och sprider den i kapslingen. En annan åtgärd för att öka livslängden är att eliminera elektrolytkondensatorerna på högspänningssidan och att eliminera optokopplarna som är den näst vanligaste felkällan.

Ett annat trumfkort är den digitala styrningen med en Arm Cortex-M som gör att samma produkt kan användas till olika standardtillämpningar men också för unika önskemål från kunderna. Anpassningen för standardtillämpningarna ställs in med DIP-switchar av installatören.

Mer unika driftsfall vad gäller exempelvis strömmar och spänningar kan kunderna programmera via en USB-port om de inte beställer dem färdigprogrammerade.

Processorn använder lastpunkten för att styra switchfrekvensen och därmed optimera driftspunkten på hög effektfaktor och låga EMC-störningar. Algoritmerna för styrningen är utvecklade i samarbete med Chalmers. Omvandlaren är av flybacktyp för att hålla nere priset.

Standbyförbrukningen ligger på ca 400mW vilket gör att produkten uppfyller de senaste EU-kraven.

– Exakt vad vi har gjort för att få ned den så lågt kan jag inte gå in på – det är en del av den internationella patentansökan – men utmaningen har varit att få hög verkningsgrad överallt i systemet samtidigt som man håller kostnaden låg.

Tillverkningen är förlagd till Kina och startar inom kort. Under året kommer en mindre variant med en maximal uteffekt på 30 W.

– Vi har kunder i Europa som börjat designa in drivdonet och jag gissar att vi kommer att se de första produkterna redan på Frankfurtmässan i mars, säger Mikael Petterson.

MER LÄSNING:
 
Branschens egen tidning
För dig i branschen kostar det inget att prenumerera på vårt snygga pappers­magasin.

Klicka här!
SENASTE KOMMENTARER
Kommentarer via Disqus

Vi gör Elektroniktidningen

Anne-Charlotte Sparrvik

Anne-Charlotte
Sparrvik

+46(0)734-171099 ac@etn.se
(sälj och marknads­föring)
Per Henricsson

Per
Henricsson
+46(0)734-171303 per@etn.se
(redaktion)

Anna Wennberg

Anna
Wennberg
+46(0)734-171311 anna@etn.se
(redaktion)

Jan Tångring

Jan
Tångring
+46(0)734-171309 jan@etn.se
(redaktion)