Technischer Anwendungsleitfaden STREETLIGHT IP G1

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1 10/2014 Technischer Anwendungsleitfaden STREETLIGHT IP G1 Licht ist OSRAM

2 STREETLIGHT IP G1 Inhalt Inhalt 1 Einleitung 03 4 Einstellung des Lichtstroms 14 2 STREETLIGHT IP Produktfamilie Systemübersicht Terminologie und Kennzeichnung 05 5 Standards Normen und Standards für STREETLIGHT IP LED-Module Photobiologische Sicherheit 15 3 STREETLIGHT IP Design-in Optische Eigenschaften Mechanische Eigenschaften Abmessungen des LED-Moduls Abmessungen des LED-Treibers IK-Schutzart Thermische Eigenschaften Position des t c -Punkts und Temperaturmessung Übertemperaturschutz Elektrische Eigenschaften Isolationskoordination Isolationskoordination für OPTOTRONIC LED-Treiber Hinweise zur Verdrahtung Elektrostatische Entladung (ESD) Stromeinstellung und Temperaturschutz Verdrahtung in Leuchten der Schutzklasse I und II 13 Bitte beachten Sie: Alle Informationen in diesem Leitfaden wurden mit größter Sorgfalt erstellt. OSRAM übernimmt jedoch keine Haftung für mögliche Fehler, Änderungen und/oder Auslassungen. Bitte überprüfen Sie auf ob eine aktualisierte Version dieses Leitfadens erhältlich ist, oder wenden Sie sich hierfür an Ihren Vertriebspartner. Bitte achten Sie darauf, dass Sie stets die neueste Version des Anwendungsleitfadens verwenden. 2

3 STREETLIGHT IP G1 Einleitung 1 Einleitung LED-Systeme können in der Straßen- und Außenbeleuchtung ihre Vorteile voll zur Geltung bringen: Sie erzielen das erforderliche Beleuchtungsniveau bei gleichmäßiger Ausleuchtung und verbrauchen zugleich weniger Energie als traditionelle Lichttechnologien. Die lange Lebensdauer von LED mit einem nur geringfügig nachlassenden Lichtstrom ist für die bei der Außenbeleuchtung benötigten langen Lebens zyklen ideal. Mit STREETLIGHT IP bietet OSRAM ein innovatives, IP66- geschütztes LED-Modul für Straßenbeleuchtung an, das extrem kurze Leuchtenentwicklungszyklen ermöglicht. Das innovative Refl ektorkonzept gewährleistet eine normgerechte Beleuchtung (gemäß EN 13201) bei sehr hoher Licht qualität und hoher Effi zienz sowie eine zukunftssichere Plattform für weitere Verbesserungen der LED-Technik. Vorteile von STREETLIGHT IP Kurze Produkteinführungszeiten dank einfachem Design- In Typische Lichtausbeute: lm/w (inkl. Abdeckung, auch in anspruchsvollen Beleuchtungsanwendungen) Hohe Lichtqualität, geringe Blendung, kein Streulicht Sehr lange Lebensdauer: Stunden mit L80/B10 Sehr effektives Wärmemanagement durch gleichmäßige Wärmeableitung über die gesamte Rückseite Plug-and-play: Über die LEDset-Schnittstelle werden bei Verwendung mit einem OPTOTRONIC 3DIMLT LED-Treiber automatisch die richtigen Werte für Betriebs strom und Temperaturschutz programmiert. Dieser technische Anwendungsleitfaden behandelt vor allem die Verwendung der Produktfamilie STREETLIGHT IP beim Leuchtendesign. Weitere Informationen (z. B. Daten blätter, EULUMDAT, CAD-Dateien) fi nden Sie unter 3

4 STREETLIGHT IP G1 STREETLIGHT IP Produktfamilie 2 STREETLIGHT IP Produktfamilie Folgende Module sind derzeit verfügbar. Modul mit vier Reflektor-Clustern ME-Klasse 3000 K, 4000 K, 5000 K Fußgängerüberweg links oder rechts 4000 K S-Klasse/Radweg 3000 K, 4000 K, 5000 K Modul mit zwei Reflektor-Clustern ME-Klasse 3000 K, 4000 K 2.1 Systemübersicht STREETLIGHT IP Module sind für die Verwendung mit OSRAM OPTOTRONIC LED-Treibern optimiert, die mit der LEDset-Schnittstelle ausgestattet sind. In dieser Systemkombination bieten LED-Module und LED-Treiber eine maximale Leistungsfähigkeit und Betriebs sicherheit, in klusive automatischer Einstellung von Betriebs strom und Übertemperaturschutz. Hinweis: Weitere Einzelheiten zur Verwendung von OPTOTRONIC LED-Treibern entnehmen Sie bitte den entsprechenden Datenblättern und Leitfäden unter 4

5 STREETLIGHT IP G1 STREETLIGHT IP Produktfamilie 2.2 Terminologie und Kennzeichnung Produkte von OSRAM folgen einer konsequenten Namenskonvention für die Identifi kation wichtiger Parameter des LED-Moduls und des LED-Treibers. Hinweis: Alle technischen Produktdaten und empfohlenen System kombinationen entnehmen Sie bitte den Datenblättern unter LED-Modul ST IP: STREETLIGHT IP G1: Erste Generation 6000: 6000 lm 740: CRI + CCT = CRI > K 4M: Vier Refl ektor-cluster, Lichtverteilung gemäß ME-Klasse ST IP G M LED-Treiber OT: OPTOTRONIC Nominalleistung: 90 W Eingangsspannung: V Maximaler Ausgangsstrom: 700 ma 3DIM: DALI, StepDIM, AstroDIM LT+: LEDset + NTC E: Außenanwendung OT 90 / / 700 3DIM LT+ E 5

6 STREETLIGHT IP G1 STREETLIGHT IP Design-in 3 STREETLIGHT IP Design-in STREETLIGHT IP LED-Module ermöglichen eine schnelle und unkomplizierte Leuchtenentwicklung. Viele zeitraubende Elemente (z. B. Optik, IP, IK, Wärmeableitung usw.) werden bereits auf der Modul ebene gelöst. 3.1 Optische Eigenschaften Die Lichtverteilung der LED-Module ist optimal auf die Anwendung abgestimmt, zusätzlich stehen verschiedene Farb temperaturen zur Auswahl. Die Optik des Moduls besteht aus einem Refl ektor-array, unter dem jeweils LED-Gruppen zusammengefasst sind, wodurch das Licht auf die Oberfl äche der Straße ausgerichtet wird. Durch dieses Konzept ist es möglich, die Anzahl der LED ohne Beeinträchtigung der Lichtverteilung zu reduzieren, sobald effi zientere Bauelemente verfügbar sind. Derzeit sind drei verschiedene Farbtemperaturen erhältlich: 3000 K, 4000 K und 5000 K. Der nominale Farbwiedergabeindex (CRI) liegt für alle LED-Module bei 70. Die Farbabweichung von Modul zu Modul bewegt sich innerhalb von zwei ANSI-Bins. 6

7 STREETLIGHT IP G1 STREETLIGHT IP Design-in Folgende Lichtverteilungen sind derzeit verfügbar: ME-Klasse: ST IP G1 xxxx yyy zm S-Klasse: ST IP G1 xxxx yyy zs cd/1000 lm C0-C180 C90-C270 cd/1000 lm C0-C180 C90-C Fußgängerüberweg links: ST IP G1 xxxx yyy zpl Fußgängerüberweg rechts: ST IP G1 xxxx yyy zpr cd/1000 lm C0-C180 C90-C270 cd/1000 lm C0-C180 C90-C EULUMDAT-Dateien für jedes Modul können auf heruntergeladen werden. 7

8 STREETLIGHT IP G1 STREETLIGHT IP Design-in 3.2 Mechanische Eigenschaften STREETLIGHT IP LED-Module bestehen aus einer Metallkernplatine, die fest im Aluminiumgehäuse verbaut ist, sowie einer Polycarbonat-Abdeckung, die einen IP66- Schutz für das LED-Modul und den Refl ektor gewährleistet Abmessungen des LED-Moduls Detaillierte CAD-Modelle können unter heruntergeladen werden. Hinweis: Um eine Luftzirkulation zwischen der Membran und der Umgebungsluft zu ermöglichen, darf die Membran auf der Rückseite des Moduls nicht abgedeckt werden. Membran Draufsicht, Größe 4: ST IP G1 xxxx yyy 4zz Rückansicht, Größe 4: ST IP G1 xxxx yyy 4zz Membran Draufsicht, Größe 2: ST IP G1 xxxx yyy 2zz Rückansicht, Größe 2: ST IP G1 xxxx yyy 2zz 5, ,8 32,5 40,4 Hinweis: Durch mechanische Belastung kann das Modul beschädigt werden Profi l, alle Größen kg Neben den oben dargestellten Montagelöchern ver fügen die LED-Module über vier Blindlöcher auf der Rückseite, die mittels vier selbstschneidender M4-Schrauben eine einfache Verbindung mit einem Kühlkörper ermög lichen. Alle Angaben in mm, sofern nicht anders vermerkt 8

9 STREETLIGHT IP G1 STREETLIGHT IP Design-in Abmessungen des LED-Treibers 3.3 Thermische Eigenschaften w h w1 w h Hinweis: Ein sicherer und zuverlässiger Betrieb ist nur mit einem ausreichenden Wärmemanagement möglich. STREETLIGHT IP LED-Module arbeiten mit kleinstmöglichen Wärmeverlusten. Dennoch muss, wie unten beschrieben, ein bestimmter Anteil der Leistung des LED- Moduls über die Rückseite als Abwärme abgeführt werden. l 1 l Abmessungen OPTOTRONIC l 1 l Hierbei verteilt sich die Abwärme gleichmäßig über das Aluminiumgehäuse des Moduls, so dass eine passive Kühlung des Moduls ausreicht. Für jeden LED-Modultyp muss die Wärmeleistung wie in der folgenden Tabelle aufgeführt abgeleitet werden: Wärmeleistung LED-Treiber l [mm] l 1 [mm] w [mm] w 1 [mm] h [mm] OT 50/ /700 3DIMLT+ E , ,5 48 OT 90/ /700 3DIMLT+ E OT 150/ /700 3DIMLT+ E , , IK-Schutzart Gemäß EN verfügen STREETLIGHT IP LED-Module über IK-Schutzart IK08 auf Modulebene. Noch höhere Schutz arten können in der Leuchte erreicht werden. STREETLIGHT IP Wärmeleistung bei I typ [W] ST IP G M 26 ST IP G M 26 ST IP G S 39 ST IP G S 39 ST IP G S 37 ST IP G M 52 ST IP G M 52 ST IP G M 50 ST IP G PL 53 ST IP G PR 53 9

10 STREETLIGHT IP G1 STREETLIGHT IP Design-in Position des t c -Punkts und Temperaturmessung Die Wärmeableitung zwischen dem LED-Modul und dem Kühlkörper (häufi g dem Leuchtengehäuse) muss durch Messung der Temperatur am t c -Punkt (siehe Abbildung unten) gemäß EN in thermisch einge schwungenem Zustand mit einem Temperaturfühler überprüft werden. Hinweis: Die Überschreitung der Maximalwerte für die Betriebs- und Lagertemperaturen verringert die voraussichtliche Lebensdauer bzw. führt zur Zerstörung des LED-Moduls. LED-Modul mit vier Refl ektor-clustern Übertemperaturschutz Um die bestmögliche Leistung und eine lange Lebensdauer aller Bauteile zu gewährleisten, verfügen STREETLIGHT IP LED-Module über einen eingebetteten elektronischen Schaltkreis, der den Eingangsstrom reduziert, wenn die Temperatur am t c -Punkt 77 C erreicht. Das LED-Modul schaltet sich ab, wenn eine Temperatur von 89 C erreicht wird. Sobald sich das LED-Modul auf unter 84 C abgekühlt hat, schaltet es sich wieder ein. Bitte beachten Sie, dass diese Schutzmaßnahme nur funktioniert, wenn die LEDset-Schnittstelle des STREETLIGHT IP LED-Moduls korrekt mit einem OSRAM OPTOTRONIC LEDset-Treiber mit NTC-Anschluss verbunden ist. STREETLIGHT IP Temperaturschutz über die LEDset- Schnittstelle t c Ausgangsstrom der Spannungsversorgung [%] Vorprogrammierter Temperaturschutz des STREETLIGHT IP LED-Moduls 100 % LED-Modul mit zwei Refl ektor-clustern 50 % t c STREETLIGHT IP, Position des t c -Punkts t c -Temperatur [ C] In der folgenden Tabelle werden die Grenzwerte für den Betriebsstrom bei Verwendung des Moduls ohne einen zusätzlichen Kühlkörper angegeben, die gewährleisten, dass die t c -Temperatur unter dem maximalen Nennwert von 68 C bleibt. Betrieb ohne Kühlkörper STREETLIGHT IP Max. Strom ohne Kühlkörper (< t c 68 C) ST IP G M ~ 550 ma 25 C ST IP G M ~ 550 ma 25 C ST IP G S ~ 550 ma 25 C ST IP G S ~ 550 ma 25 C ST IP G S ~ 550 ma 25 C ST IP G M ~ 450 ma 25 C ST IP G M ~ 450 ma 25 C ST IP G M ~ 450 ma 25 C ST IP G PL ~ 450 ma 25 C ST IP G PR ~ 450 ma 25 C Umgebungstemperatur Neben dem oben beschriebenen fest eingestellten Temperatur schutz kann über die 3DIM Tool Software eine individuelle Logik defi niert werden. Beim STREETLIGHT IP wird der folgende NTC verwendet: EPCOS B57423V2473H. Weitere Informationen zu Verwendung und den Funktionen (z. B. Konstantlichtstromfunktion) der 3DIM Tool Software fi nden Sie unter 10

11 STREETLIGHT IP G1 STREETLIGHT IP Design-in 3.4 Elektrische Eigenschaften Isolationskoordination Alle Tests zur Bestätigung der Informationen in diesem Kapitel wurden mit OPTOTRONIC LED-Treibern durchgeführt. STREETLIGHT IP LED-Module sind für Arbeitsspannungen unter 350 V geeignet und verfügen über eine Basisisolierung. Hinsichtlich der elektromagnetischen Verträglichkeit weisen STREETLIGHT IP LED-Module ein Bewertungskriterium A für elektrostatische Entladung bei Kontakt von bis zu 4 kv und für elektrostatische Entladung an die Luft von bis zu 8 kv auf (gemäß EN ). Tests mit schnellen transienten Störgrößen wurden ebenfalls mit Bewertungskriterium A bestanden (gemäß EN 61547) Isolationskoordination für OPTOTRONIC LED-Treiber OPTOTRONIC LED-Treiber erfüllen die folgenden Isolationsanforderungen gemäß EN Diese Parameter müssen beim Leuchtenbau beachtet werden. Weitere Einzelheiten fi nden Sie in den Datenblättern und Anwen dungsleitfäden. OPTOTRONIC Eigenschaften Hinweise zur Verdrahtung Das STREETLIGHT IP System ist mit der OSRAM LEDset - Schnittstelle ausgestattet. LEDset ermöglicht eine automatische Stromeinstellung und einen Temperaturschutz. Die nachfolgende Tabelle zeigt die Leitungs quer schnitte, die für den Betrieb mit OPTOTRONIC LED- Treibern verwendet werden müssen. Leitungsauswahl OPTOTRONIC Eingang/Ausgang Leitungsquerschnitte [mm 2 ] OT DIMLT+E Netzleitung 0,25 2,5 Äquipotentialanschluss 0,25 1,5 LED+ 0,25 1,5 LED- 0,25 1,5 GNDset 0,2 0,5 Vset 0,2 0,5 LED-Treiber Maximale SELV Ausgangsspannung [V]* Isolation (primär/ sekundär) Em pfohlene Leuchtenklasse +12 Vset 0,2 0,5 OT 50/ / 700 3DIMLT+ E OT 90/ / 700 3DIMLT+ E OT 150/ / 700 3DIMLT+ E 120 Ja Doppelt Klasse I und Klasse II 260 Nein Doppelt Klasse I und Klasse II 350 Nein Doppelt Klasse I und Klasse II * Maximal mögliche Ausgangsspannung. Die tatsächliche maximal zulässige Betriebsspannung kann niedriger sein, siehe Datenblatt. Um eine lange Lebensdauer und eine sichere Handhabung des LED-Treibers und des LED-Moduls zu gewähr leisten, verfügen OPTOTRONIC LED-Treiber über die folgenden Eigenschaften: Übertemperaturschutz Kurzschlussschutz Überlastschutz Weitere Informationen fi nden Sie in den entsprechenden OPTOTRONIC Datenblättern. Um das Anschließen des LED-Treibers und des LED- Moduls zu erleichtern, sind die Kabel des STREETLIGHT IP LED-Moduls bereits abisoliert. Alle fünf Drähte (für LED- Treiber und LEDset) haben die gleichen Farben wie die OPTOTRONIC Ausgangskabelklemmen. Achten Sie darauf, dass das LED- Modul richtig mit dem LED-Treiber verbunden ist. Das Kabel ist für eine Umgebungs temperatur von -40 C bis 80 C ausgelegt. Farbcodierung Drahtfarben Rot Schwarz OT-Anschlüsse LED+ LED- Hellgrau LEDset GNDset Violett LEDset Vset Orange LEDset NTCset 11

12 STREETLIGHT IP G1 STREETLIGHT IP Design-in Verdrahtung von einem Modul Verdrahtung von zwei Modulen GNDset Vset Grau Violett GNDset Vset Grau Violett OPTOTRONIC LED-Treiber Orange Schwarz Rot STREETLIGHT IP OPTOTRONIC LED-Treiber +12Vset NTCset LED- LED+ DA +12Vset NTCset LED- LED+ DA Orange Schwarz Rot STREETLIGHT IP DA DA SD SD N N L L STREETLIGHT IP Hinweis: Bei 3DIMLT+ muss die LEDset-Schutzfunktion über das 3DIM Tool im OPTOTRONIC Konfi gurations-reiter aktiviert werden. Sobald die Verdrahtung unterbrochen wird, schaltet die LEDset-Schutzfunktion den LED-Treiber auto matisch ab und verhindert so Überhitzungsschäden. Für den Fall, dass die Leitungen LED+ oder LED- während des Betriebs getrennt werden, muss die Spannungsversorgung für mindestens 20 Sekunden unterbrochen werden, bevor das LED-Modul wieder betriebsbereit ist. Zur Erfüllung des Zhaga-Standards wird empfohlen, keine Kabel von mehr als 600 mm zu verwenden. Sollte die Verwendung eines längeren Kabels notwendig sein, kann die Verdrahtung jedoch auf bis zu 2 m verlängert werden. Alle Kombinationen werden von der maximalen Länge der Verkabelung beeinfl usst. Die maximale Kabellänge vom OPTOTRONIC LED-Treiber zu allen in Reihe geschal teten LED-Modulen darf nicht mehr als 2 m betragen Elektrostatische Entladung (ESD) Die Montage der STREETLIGHT IP LED-Module muss unter Berücksichtigung des ESD-Schutzes erfolgen Stromeinstellung und Temperaturschutz STREETLIGHT IP LED-Module sind mit einer auf der Platine integrierten elektronischen Schaltung versehen, die den benötigten Betriebsstrom einstellt, um den nominalen Lichtstrom des LED-Moduls zu gewährleisten. Zudem über wacht ein NTC die Temperatur des Moduls und sorgt bei Bedarf für eine Reduzierung des Stroms. Beide Funktionen sind nur verfügbar, wenn das LED-Modul über eine LEDset- Schnitt stelle mit NTC-Anschluss mit einem OPTOTRONIC LED-Treiber verbunden ist. Hinweis: Der Temperaturschutz ist nicht aktiv, wenn das LED-Modul nicht mit dem NTC-Anschluss des OPTOTRONIC LED- Treibers verbunden ist. Alle zur Verwendung des LED- Moduls mit anderen Treibern notwendigen Informationen entnehmen Sie bitte dem STREETLIGHT IP Datenblatt. 12

13 STREETLIGHT IP G1 STREETLIGHT IP Design-in Verdrahtung in Leuchten der Schutzklasse I und II OPTOTRONIC LED-Treiber der Produktreihe 3DIMLT+ E sind sowohl für Leuchten der Schutzklasse I als auch der Schutzklasse II geeignet. Unabhängig von der Leuchtenklasse wird empfohlen, immer den Äquipotentialanschluss (pinkfarben) mit dem Kühlkörper des LED-Moduls zu verbinden. Durch diese Verbindung wird ein besserer Schutz des LED-Moduls im Fall von asymmetrischen Überspannungen oder Spannungs stößen an der Netzspannungs - versorgung (zwischen L/N und Erde (Masse)) erreicht. Leuchten der Klasse I Der PE-Schutzleiter muss mit den berührbaren Metallteilen der Leuchte verbunden werden. Es wird dringend empfohlen, den PE der Leuchte auch mit dem Äquipotentialanschluss (pinkfarben) des OPTOTRONIC 3DIMLT+ E zu verbinden. Verbinden Sie den Äquipotentialanschluss mit dem Kühlkörper und PE STREETLIGHT IP LED-Modul OPTOTRONIC LED-Treiber 3DIMLT+ LED-Leuchte Klasse I Leuchten der Klasse II Bei diesen Installationen wird kein PE-Schutzleiter verwendet. Es wird dringend empfohlen, den Äquipotentialanschluss (pinkfarben) des OPTOTRONIC 3DIMLT+ E mit dem Kühlkörper des LED-Moduls zu verbinden, um die Stoßspannungsfestigkeit des LED-Moduls zu verbessern. Verbinden Sie den Äquipotentialanschluss mit dem Kühlkörper STREETLIGHT IP LED-Modul OPTOTRONIC LED-Treiber 3DIMLT+ LED-Leuchte Klasse II 13

14 STREETLIGHT IP G1 Einstellung des Lichtstroms 4 Einstellung des Lichtstroms Bei manchen Anwendungen muss der Lichtstrom des Moduls verringert werden. Dies kann durch eine Neuprogrammierung des Ausgangsstroms des OPTOTRONIC LED-Treibers erreicht werden. Die Neuprogrammierung wird über die 3DIM Tool Software durchgeführt, während der LED-Treiber mittels der DALI magic Hard wareschnitt stelle mit dem PC verbunden ist. 3DIM Tool DALI magic USB DALI Optionaler LED-Treiber Aufbau des 3DIM Tools DA~ Bis zu 64 Geräte Aufbau 3DIM Tool und DALI magic Weitere Informationen zu Verwendung und den Funktionen (z. B. Konstantlichtstromfunktion) der 3DIM Tool Software fi nden Sie unter 14

15 STREETLIGHT IP G1 Standards 5 Standards 5.1 Normen und Standards für STREETLIGHT IP LED-Module Elektromagnetische Kompatibilität: EN EN EN EN EN EN Photobiologische Sicherheit: IEC IEC/TR Sicherheit des LED-Moduls: EN Vibrations-, Bruchfestigkeit: EN EN Temperatur-, Korrosionsbelastung: JESD22-A105-C JESD22-A103 JESD22-A101-C EN EN Gehäuseschutzart: EN EN Photobiologische Sicherheit Die Bewertung der photobiologischen Sicherheit erfolgt gemäß IEC 62471:2006 ( Photobiologische Sicherheit von Lampen und Lampensystemen ). Hinsichtlich der photobiologischen Sicherheit kann das Modul in Risikogruppe (RG) 1 eingestuft werden, geringes Risiko gemäß EN Dieses Produkt sollte so positioniert werden, dass ein langes starres Schauen in das Modul aus einem Abstand von weniger als 0,35 m nicht zu erwarten ist. 15

16 10/14 OSRAM S-GI MK EM Technische Änderungen und Irrtümer vorbehalten. OSRAM GmbH Hauptverwaltung: Marcel-Breuer-Straße München Fon Fax Kunden-Service-Center (KSC) Deutschland: Parkring Garching Fon Fax