Controller Steuerung

CCT Balance-Steuerung

Planen Sie eine LED-Beleuchtung mit einstellbarer Farbtemperatur (CCT) gibt es einen wichtigen Punkt, den Sie bei der Auslegung der Netzteile und auch der Verkabelung beachten müssen. Und zwar: Ob Ihre CCT-Lichtsteuerung einen sogenannten Balance-Modus hat oder nicht.


Die kurze Erklärung

Bei einer Balance-Steuerung regelt der LED-Controller die kalt- und warmweißen LEDs immer so, dass, egal welche Farbtemperatur eingestellt wird, die Gesamthelligkeit und damit auch die Gesamt-Leistungsaufnahme immer konstant bleibt.

Wird z.B. eine mittlere Farbtemperatur gewählt, so mischt der Controller 50% Kaltweiß mit 50% Warmweiß – oder auch 30% kaltweiß mit 70% Warmweiß, je nachdem, welche Farbtemperatur gewählt wurde. Die Summe ergibt aber nie mehr als 100%. Durch diese Methode können bei der Installation z.B. kleinere Netzteile oder Kabelquerschnitte gewählt werden.


Detaillierte Erläuterung der CCT-Balance Steuerung

Grundlagen CCT Beleuchtung

Eine Beleuchtung mit Farbtemperatur-Steuerung (CCT) basiert i.d.R. auf der Kombination von warm- und kaltweißen LEDs. Diese sind z.B. auf einem LED-Band gemischt angeordnet und können dann separat angesteuert werden.

Das LED-Band hat zudem 3 Kabelanschlüsse. Einen für das PLUS, einen für die warmweißen LEDs und einen für die kaltweißen LEDs.

CCT LED-Band mit warm- und kaltweißen LEDs

An einem für CCT-Steuerung geeigneten LED-Controller können diese 3 Kabel nun angeschlossen werden. Der Controller bietet dafür die 3 passenden Ausgänge:

Entscheidend ist nun, wie die warm- und kaltweißen LEDs vom Controller angesteuert werden. Hier gibt es 2 Konzepte:

Unbalanced CCT-Steuerung

Bei einer unbalancierten Steuerung können die kalt- und warmweißen LEDs unabhängig voneinander völlig flexibel eingestellt werden. Es ist z.B. möglich, beide LED-Farben gleichzeitig mit voller Helligkeit (100%) leuchten zu lassen.

Folgendes Schaubild zeigt das Prinzip.

Links ist die jeweilige Einstellung der Farbtemperatur dargestellt (z.B. über ein Dreh- oder Touchrad oder auch einzelne Regler, Fader usw.).

In der Mitte sieht man das Resultat der Beleuchtung. Die mehr oder weniger gefüllten blauen und rötlichen Balken verdeutlichen noch einmal die resultierende Helligkeit der LEDs.

Rechts ist die Gesamthelligkeit im Lumen (lm) und die gesamte Leistungsaufnahme in Watt (W) angegeben. Wir gehen im Beispiel davon aus, dass die warmweißen und kaltweißen LEDs jeweils 1.000lm erzeugen und 10W Leistungsaufnahme haben.

Interessant sind hierbei die Einstellungen mit einer mittleren / gemischten Farbtemperatur. Lassen sich beide Kanäle unabhängig steuern, so steigt bei einer Mischung die maximal mögliche Helligkeit auf bis zu 2.000lm (beide Kanäle auf 100%). Gleichzeitig steigt aber auch die Leistungsaufnahme auf das Doppelte, sprich 20 Watt. Dies muss bei der Auswahl von Netzteilen und auch bei der Verkabelung (Stichwort: Kabelquerschnitt und Spannungsabfall) berücksichtigt werden.

Entscheidend ist: Bei einer unbalancierten Steuerung sind sowohl max. Helligkeit als auch Leistungsaufnahme abhängig von der Wahl der Farbtemperatur.

LED-Controller mit werkseitig unbalancierter CCT-Steuerung sind häufig Modelle für komplexe, meist kabelgebundene Steuerungen, wie z.B. KNX, DALI oder DMX-Controller. Oft kann man dann in der Programmierung der zentralen Steuerung aber wählen, wie sich die Controller verhalten sollen.

Balanced CCT-Steuerung

Im Gegensatz dazu sind bei einer Balanced-Steuerung Helligkeit und Leistungsaufnahme stets unabhängig von der Farbtemperatur. Beim Verändern der Farbtemperatur steuert der Controller so aus, dass die Helligkeit und auch die Leistungsaufnahme konstant bleiben.

Wieder ein Schaubild, dass das Prinzip verdeutlicht:

Anders als bei unbalanced Steuerung regelt der Controller hier immer die beiden Kanäle so ein, dass eine Gesamthelligkeit von 1.000lm bestehen bleibt.

Bei einer mittleren Farbtemperatur werden z.B. die kalt- und warmweißen LEDs mit je 50% angesteuert. Analog ergeben sich bei anderen Farbtemperaturen Mischverhältnisse von 70 + 30% oder 20 + 80% usw. Die Summe liegt jedoch nie über 100% und daher bleibt die Helligkeit konstant und auch die Leistungsaufnahme.

Dimensionierung der Netzteile und Kabelquerschnitte

Bei einer Balanced CCT-Steuerung können Sie ggf. ein kleineres Netzteil und auch kleinere Kabelquerschnitte wählen, da Sie sicher sein können, dass – egal welche Farbtemperatureinstellung Sie vornehmen – niemals mehr Leistung gezogen wird. Das Maximum von 100% (im oberen Beispiel die 10W) wird nie überschritten.

Balanced Steuerungen erleichtern so die Planung der Installation und senken i.d.R. die Kosten. In der Anwendung ist es gewöhnlich angenehmer und nachvollziehbarer, wenn sich die Farbtemperatur unabhängig von der Helligkeit verändern lässt.

Nachteil ist, dass es mit einer Balanced Steuerung nicht mehr möglich ist, die maximal erreichbare Helligkeit aus einer CCT-Beleuchtung heraus zu holen. Alle LEDs im Betrieb auf 100% ist hier nicht realisierbar und auch bewusst nicht gewollt. Diese max. Helligkeit wäre sowieso nur bei einer einzigen Farbtemperatur, nämlich genau dem Mittelwert zwischen kalt- und warmweißen LEDs, überhaupt möglich.

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