0–10 В — одна из первых и простейших электронных систем сигнализации управления освещением , использовавшаяся в качестве ранней системы регулирования яркости люминесцентных ламп . [1] Проще говоря, управляющий сигнал представляет собой напряжение постоянного тока , которое варьируется от нуля до десяти вольт . Признаются два стандарта: текущий источник и текущий сток .
Контроллер, который обычно используется в коммерческих и театральных системах затемнения, посылает на устройство сигнал напряжения. Управляемое освещение должно масштабировать свою выходную мощность так, чтобы при 10 В управляемый свет имел мощность 100 % от своей потенциальной мощности, а при 0 В — выходную мощность 0 % (т. е. быть выключенным). Устройства регулирования яркости могут быть спроектированы так, чтобы по-разному реагировать на промежуточные напряжения, создавая линейные выходные кривые для: выходного напряжения, фактической светоотдачи, выходной мощности или воспринимаемой светоотдачи.
Приемники имеют номинальное входное сопротивление 100±20 кОм (т.е. максимум 1,0±0,2 мВт при 10 В).
В производственном освещении эта система была заменена аналоговыми мультиплексными системами, такими как D54 и AMX192 , которые сами были почти полностью заменены DMX512 . Для люминесцентных ламп с регулируемой яркостью (где они вместо этого работают при напряжении 1–10 В, где 1 В является минимальным, а 0 В выключено) система заменяется на DSI , которая сама находится в процессе замены на DALI . Однако управление 0–10 В снова приобрело популярность в 2010-х годах. Это часто встречается в светодиодных плоских светильниках.
Схема управления током, обычно используемая в архитектурном освещении, использует балласт или драйвер с напряжением 10 В постоянного тока. Контроллер уменьшает возвращаемое напряжение на свет. Если контроллер возвращает полные 10 В, свет будет самым ярким. Если напряжение не возвращается, свет будет на минимальном уровне. Существующая схема погружения создает безопасную ситуацию. Если провод управления будет перерезан или контроллер выйдет из строя, загорятся индикаторы.
Обычно управляющее напряжение 10 В подается через резистор. Управление достигается (и ток утекает) путем подключения переменного резистора между клеммой управляющего напряжения и землей. Два резистора образуют делитель напряжения для создания управляющего напряжения Vc = Vs * (Rc / (Rc + Rs)), где Vc — возвращаемое управляющее напряжение, Vs — напряжение источника, Rc — переменное управляющее сопротивление, а Rs — сопротивление источника. Vs может быть больше 10 В, так что максимальное заданное значение Rc обеспечивает максимальное управляющее напряжение 10 В. Rc необходимо настроить на значение 0 Ом (прямое короткое замыкание), чтобы вернуть управляющее напряжение 0 В.
На практике многими входами управления яркостью 0–10 В можно управлять, заменив переменный резистор управления электронным переключателем. Когда переключатель включен, управляющее напряжение близко к 0, а свет полностью тусклый. Когда переключатель выключен, управляющее напряжение максимальное и свет полностью яркий. Переключатель управляется сигналом ШИМ (широтно-импульсной модуляции), который поочередно включает и выключает переключатель с высокой скоростью. Относительное соотношение времени выключения и времени включения определяет яркость. Например, если переключатель выключен 10% времени, результирующий сигнал управления будет эквивалентен 1 В, создаваемому переменным резистором. Метод ШИМ не требует подбора точных значений сопротивления. Его можно применять одновременно для управления сигналами нескольких источников света, подключив их управляющие входы параллельно.
По состоянию на начало 2020-х годов значительный процент плоских светодиодных панелей с регулируемой яркостью 0–10 В не реагирует быстро на изменения сигнала управления или даже не соответствует среднему значению сигнала управления. Управляющий сигнал с широтно-импульсной модуляцией, как описано выше, не работает с такими приборами.
Регулирующие люминесцентные балласты и регулирующие светодиодные драйверы часто используют управляющие сигналы 0–10 В для управления функциями регулировки яркости. Во многих случаях диапазон регулировки яркости источника питания или балласта ограничен. Если яркость света можно уменьшить только со 100% до 10%, должен быть переключатель или реле, отключающее питание системы и полностью выключающее свет. Некоторые контроллеры 0–10 В оснащены встроенным реле сетевого напряжения, для других требуется внешнее реле сетевого напряжения. Некоторые контроллеры 0–10 В, обычно называемые адаптерами Blink’n’Dim 0–10 В, создают управляющий сигнал 0–10 В в ответ на короткие мигающие сигналы от выключателя питания. В зависимости от применения следует учитывать эти варианты.
Простота системы освещения упрощает ее понимание, внедрение и диагностику, а ее низкий ток (обычно 1 мА) означает, что ее можно прокладывать по относительно тонким кабелям с небольшим падением напряжения. Однако, поскольку для каждого канала управления требуется один провод (плюс общий обратный провод), сложная система может иметь сотни проводов, что потребует дорогостоящих многожильных кабелей и разъемов . Падение напряжения на длинном кабеле требует калибровки каждого канала приемного устройства для компенсации потерь напряжения. (Это лишь теоретическое ограничение, поскольку сопротивление самого тонкого практического провода составляет около 20 Ом/1000 м.) Емкостная связь от близлежащих силовых кабелей переменного тока может повлиять на сигнал, поступающий на фитинг, и даже вызвать мерцание. Сигнальный провод, проходящий параллельно силовым кабелям на достаточном расстоянии, должен быть экранирован. Это особенно сложно, когда провода управления необходимо прокладывать внутри закрытых и ранее заведенных проводов стен.
При использовании этой системы необходимо учитывать фактическое применение, поскольку управление офисным освещением — это не то же самое, что управление театральным освещением. Управление освещением 0–10 В широко используется в коммерческом и промышленном освещении такими производителями балластов, как GE , Philips , Universal, Metrolight, Sylvania , Creative Lighting и Lumascape. [2] [3] [4] [5] [6] [7] Сегодня на рынке существуют подходы к распределенному управлению, которые можно устанавливать внутри или очень близко к управляемому устройству(ам), таким образом устраняя прохождение проводов и падение напряжения.