0–10 В — одна из первых и самых простых электронных систем управления освещением , использовавшаяся в качестве ранней системы регулировки яркости люминесцентных ламп . [1] Проще говоря, управляющий сигнал — это постоянное напряжение , которое варьируется от нуля до десяти вольт . Признаются два стандарта: источник тока и сток тока .
Обычно используется в коммерческом и театральном затемнении, контроллер посылает сигнал напряжения на устройство. Управляемое освещение должно масштабировать свой выход так, чтобы при 10 В управляемый свет был на 100% своего потенциального выхода, а при 0 В он должен быть на 0% выхода (т. е. выключен). Устройства затемнения могут быть спроектированы так, чтобы реагировать по-разному на промежуточные напряжения, давая выходные кривые, которые являются линейными для: выходного напряжения, фактического светового выхода, выходной мощности или воспринимаемого светового выхода.
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 по себе были почти полностью заменены DMX512 . Для диммируемых люминесцентных ламп (где она работает при 1–10 В, где 1 В — минимум, а 0 В — выключено) система заменяется DSI , которая сама находится в процессе замены на DALI . Однако управление 0–10 В снова обрело популярность в 2010-х годах. Оно распространено в светодиодных плоских панельных светильниках.
Обычно используемая в архитектурном освещении схема управления с понижением тока использует балласт или драйвер, обеспечивающий 10 В постоянного тока. Контроллер уменьшает возвращаемое напряжение на свет. Если контроллер возвращает полные 10 В, свет будет на самом ярком уровне. Свет будет на минимальном уровне, если не возвращается ни одно напряжение. Схема управления с понижением тока создает отказоустойчивую ситуацию. Если провод управления будет оборван или контроллер выйдет из строя, свет загорится. [ противоречиво ]
Обычно управляющее напряжение 10 В подается через резистор. Управление достигается (и ток понижается) путем подключения переменного резистора между клеммой управляющего напряжения и землей. Два резистора образуют делитель напряжения для получения 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 предполагаемое значение Rc дает максимальное управляющее напряжение 10 В. Rc необходимо отрегулировать до значения 0 Ом (прямое короткое замыкание), чтобы вернуть управляющее напряжение 0 В.
На практике многие входы управления яркостью 0-10 В могут работать, заменив переменный резистор управления электронным переключателем. Когда переключатель включен, управляющее напряжение близко к 0, и свет полностью затемнен. Когда переключатель выключен, управляющее напряжение максимально, и свет полностью яркий. Переключатель управляется сигналом ШИМ (широтно-импульсной модуляции), который попеременно включает и выключает переключатель с высокой скоростью. Относительная пропорция времени выключения по сравнению со временем включения определяет яркость. Например, если переключатель выключен 10% времени, результирующий управляющий сигнал будет эквивалентен 1 В, создаваемому переменным резистором. Метод ШИМ не требует выбора точных значений сопротивления. Его можно применять одновременно для управления сигналами нескольких светильников, подключив их управляющие входы параллельно.
По состоянию на начало 2020-х годов значительная часть светодиодных плоских панелей с диммированием 0–10 В не реагирует быстро на изменения управляющего сигнала или даже не следует среднему значению управляющего сигнала. Управляющий сигнал с широтно-импульсной модуляцией, описанный выше, не работает должным образом с такими приборами.
Балласты люминесцентных ламп и драйверы светодиодов с диммированием часто используют сигналы управления 0–10 В для управления функциями диммирования. Во многих случаях диапазон диммирования источника питания или балласта ограничен. Если выходной световой поток можно диммировать только от 100% до 10%, должен быть выключатель или реле, чтобы отключить питание системы и полностью выключить свет. Некоторые контроллеры 0–10 В предлагают встроенное реле линейного напряжения, другим требуется внешнее реле линейного напряжения. Некоторые контроллеры 0–10 В, обычно называемые адаптерами 0–10 В Blink'n'Dim, создают сигнал управления 0–10 В в ответ на короткие мигающие сигналы от выключателя питания. В зависимости от области применения следует рассмотреть эти варианты.
Простота системы освещения делает ее простой для понимания, внедрения и диагностики, а ее низкий ток (обычно 1 мА) означает, что ее можно запускать по относительно тонким кабелям с небольшим падением напряжения. Однако, поскольку для этого требуется один провод на канал управления (плюс общий обратный провод), сложная система может иметь сотни проводов, требуя дорогих многожильных кабелей и разъемов . На длинном кабеле падение напряжения требует калибровки каждого канала приемного устройства для компенсации потерь напряжения. (Это только теоретическое ограничение, так как сопротивление самого тонкого практического провода составляет около 20 Ом/1000 м.) Емкостная связь от близлежащих кабелей питания переменного тока может повлиять на сигнал, поступающий в арматуру, и даже вызвать мерцание. Сигнальный провод, проходящий параллельно силовым кабелям на достаточном расстоянии, должен быть экранирован. Это особенно сложно, когда провода управления должны быть проложены внутри закрытых и ранее проложенных проводкой стен.
При использовании этой системы необходимо учитывать фактическое применение, поскольку управление офисным освещением 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 распределенные подходы к управлению, которые можно установить внутри или в непосредственной близости от управляемого(ых) прибора(ов), что исключает необходимость в прокладке проводов и падении напряжения.