Dieser Testbericht zeigt anschaulich das Verhalten eines Dim2Warm-COB Downlights auf und erklärt so diesen Begriff.
Zielgruppe dieses Beitrags sind
- Lichttechnische Interessierte, Nerds sowie
- alle, die den Begriff Dim2Warm endlich einmal anschaulich erklärt bekommen möchten.
links: Lichtspektrometer, oben: Downlight (DUT), rechts: LED-Treiber mit Ansteuerung über Casambi DALI
Durchführung und Ziel:
Messung der lichttechnischen Parameter bei unterschiedlicher Ansteuerung mit dem Ziel die Funktionalität der Treiber zu bewerten, sowie auch das Verhalten des Strahlers hinsichtlich Helligkeit, Farbtemperatur und Farbwiedergabeindex zu ermitteln.
Was bedeutet Dim2Warm, Warm-Dim, Sunset Dimming?
Häufig auch DimTone, GlowDim genannt. Das ist herstellerabhängig und somit auch der Farbtemperaturbereich. Der Grund dieser Entwicklungen lag darin motiviert LED-Leuchtmittel/LED-Leuchten anzubieten, die das Licht des Tages, bzw. das einer Glühlampe möglichst original nachbilden.
Tageslicht geht mit der Dämmerung über zu warmweißem, gar rötlichem Licht. Die bekannte Glühlampe mit Wolframdraht zeigt ähnliche Eigenschaften. Je weniger hell, also im gedimmten Zustand, je weniger heiß der Glühdraht der Lampe. Das Licht wird rötlicher.
Hierfür ist eine besondere Ansteuertechnik erforderlich, die abhängig vom LED-Strom die versch. LEDs so ansteuert, dass neben der Helligkeitsänderung auch eine Aufteilung des Strom zu den jeweiligen COB-Kanälen geschieht. Es sind LED-Treiber mit linearem Ausgangsstrom (ohne PWM!!) erforderlich.
Neuer Dim2Warm LED Strahler von A.L.S.
Die Firma ALS aus Tettnang bietet seit neuestem ihre bewährten Deckeneinbaustrahler ELRS nun auch als „Dim2Warm“ an. Erfreulicherweise hab ich auch gleich ein Muster erhalten und dieses mit einem mobilen Lichtspektrometer Lighting Passport Pro Standard des Herstellers Asensetek vermessen.
Das Downlight wird in dieser Ausführung mit einem vom ALS mitgelieferten LED-Treiber (350mA) geliefert. Dieser kann in Systeme mit Phasenabschnittsdimmern eingesetzt werden.
Ich habe drei Versuchsreihen durchgeführt:
- Testreihe 1: Downlight mit Original LED-Treiber an einem Phasendimmer von Casambi (TED)
- Testreihe 2: Downlight direkt betrieben an einem Labornetzteil bei unterschiedlichen Strömen
- Testreihe 3: Downlight betrieben an einem DALI-LED-Treiber mit linearer Regelung (AM).
Ziel: Ermittlung der CCT und CRI in Abhängigkeit der eingestellten Helligkeitswerte unter Verwendung der drei genannten Steuerungsarten.
Produktbezeichnung des Testdownlight: ALS ELRS-6DTW1
Leistung 6W, Farbtemperaturbereich 1800K – 3000K, LED-Betriebsstrom 350mA (für 3000K)
Gemessen wurden neben CCT (Farbtemperatur) und CRI (Farbwiedergabeindex) noch ein Vielzahl weiterer lichttechnischer Parameter: Ra(15), TM30-15, Farborte, Lichtspektrum, uvm. Diese Daten sind in den gezeigten Links im Detail einsehbar.
Testreihe 1:
Downlight mit Original LED-Treiber an einem Phasendimmer
Da gerade kein Handdrehdimmer verfügbar, diente das Casambi-Funk-Modul in der Ausführung TED (Trailing Edge Dimmer) zur Helligkeitssteuerung. Der Vorteil dabei, die Dimmlevel können bequem am Smartphone eingestellt und reproduziert werden. Nachteil, wie die Meßergebnisse zeigen, ist die Dimmkurve nicht wirklich linear. Das ist wohl der Phasendimm-Technologie geschuldet. So war zwischen 75% und 100% kein merklicher Unterschied mehr erkennbar. Ist aber weder für das Testergebnis noch für den möglichen Anwender ein Nachteil und auch vom jeweiligen Dimmer abhängig.
| Messung | Dimmlevel | CCT | CRI | Helligkeit |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 5% | 1870 K | 94 | 1823 Lux (8%) |
| 2 | 25% | 2017 K | 94 | 2582 Lux (12%) |
| 3 | 50% | 2585 K | 95 | 9274 Lux (42%) |
| 4 | 75% | 2928 K | 97 | 22073 Lux (99,9%) |
| 5 | 100% | 2928 K | 97 | 22084 Lux (100%) |
Sehr interessant! Nachstehendes Diagramm zeigt, wie sich das Spektrum in Abhängigkeit der Ansteuerung verändert. Bei 1800K ist der blaue Peak kaum mehr zu erkennen. Mehr zu Messwerten incl. TM-30-15 Ergebnissen finden sich jeweilig über die Links nachstehend, bzw. Download-Buttons zu den PDF-Dateien. Viel Spass beim Analysieren.
Testreihe 2:
Messwerte Dim2Warm Einbaustrahler via Labor-Netzteil
Die Vorgabe eines Dimmlevels, wie im vorhergehenden Versuch zu sehen, ist aufgrund hinterlegter Kennlinien schwer zuzuordnen. Entsprechend wollte ich es genau wissen und hab kurzerhand ein Labornetzteil (oben im Bild) mit Konstantstromfunktion eingesetzt. Nachstehende Tabelle zeigt die gemessenen Werte.
Die Luxwerten wurde in einem festen Abstand (ca.15cm) ermittelt und dienen als relative Angabe. Entsprechend die Prozentwerte bei den Strömen und der Helligkeit. Die Größenordnungen passen also.
Wie auch in der Messreihe zuvor ist deutlich erkennbar, dass der Farbtemperaturbereich von 1800K bis 3000K perfekt durchlaufen wird.
Besonders erfreulich sind die Farbwiedergabewerte mit einem CRI zwischen 94 bis 98.
Das kann sich sehen lassen.
| Messung | LED-Strom | CCT | CRI | Helligkeit |
| 1 | 10 mA (2,8%) | 1797 K | 94 | 505 Lux (3%) |
| 2 | 50 mA (14%) | 2014 K | 94 | 1750 Lux (11%) |
| 3 | 120 mA (34%) | 2431 K | 95 | 4319 Lux (26%) |
| 4 | 250 mA (71%) | 2861 K | 97 | 11398 Lux (69%) |
| 5 | 350 mA (100%) | 2972 K | 98 | 16417 Lux (100%) |
Testreihe 3:
Messungen mit TCI 151403 Konstantstomtreiber mit AM-/Linear-Regelung.
Ähnliche Messergebnisse werden mit einem DALI-Treiber des Herstellers TCI erzielt (TCI 151403). (Siehe Bild oben). Dieser Treiber regelt den Ausgangsstrom linear, sprich über die Amplitude (AM), ganz identisch dem eines Gleichstromnetzteils. LED-Treiber mit konventioneller PWM-Regelung können hier nicht verwendet werden. Die Unterschiede zwischen diesen verschiedenen Dimmarten finden sich hier erklärt.
| Messung | LED-Strom | CCT | CRI | Helligkeit* |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 5 mA | 1811 K | 94 | 361 Lux (0,8%) |
| 2 | 10 mA | 1789 K | 94 | 794 Lux (1,7%) |
| 3 | 50 mA | 1920 K | 94 | 4022 Lux (8,8%) |
| 4 | 120 mA | 2404 K | 94 | 11306 Lux (25%) |
| 5 | 250 mA | 2859 K | 96 | 30181 Lux (66%) |
| 6 | 360 mA | 3003 K | 97 | 45807 Lux (100%) |
Perfekter Verlauf der Farborte
Die meisten Produkte mit Farbtemperaturwechsel realisieren dies über mehrere LEDs mit unterschiedlichen Farborten für z.B. 1800K und 3000K. Über die Elektronik werden diese LEDs mit verteiltem Strom betrieben. Dabei besteht der Nachteil, dass die Einstellungen dazwischen zu Farborten zwischen diesen zwei Punkten liegen, und so ein unnatürliches Licht mit schlechtem CRI erzeugen.
A.L.S hat es geschafft die Farborte auf dem „Planckschen Kurvenzug (Black-Body-Line)“ entlang wandern zu lassen. Dies ist deutlich im CIE1931 Diagramm (links) zu erkennen.
Fazit zum Dim-to-Warm-LED-Strahler
Das von A.L.S. bereitgestellte Produkt zeigte absolute Spitzenwerte hinsichtlich aller lichttechnischen Parameter sowie Übereinstimmung mit den Datenblattangaben.
- Farbtemperaturbereich 1800K – 3000K –> 100%
- Farbwiedergabeindex mit CRI >80 –> Messwerte liegen weit darüber
Fazit zu Dim-to-Warm allgemein
Diese gezeigte Technologie lässt die Raumbeleuchtung wieder von sinnvoll hell bis entspannt und gemütlich wirken. Das Licht ändert sich von normalem Warmweiß bei üblichen Tagesaktivitäten hin zu einem behaglichem warmweiß comfort mit Farbtemperaturen vergleichbar dem des Kerzenlichtes.
Super geschriebener und informativer Artikel :-). Eine sehr gute Aufstellung. In diesen Blog werde ich mich noch richtig einlesen