Autor: Adrián Garcés / Ingeniero I+D de Electrónica OLFER
A través de la definición de los requisitos de control, alimentación y potencia, el estándar D4i simplifica enormemente la integración de sensores y dispositivos de comunicación en luminarias garantizando su interoperabilidad. Además de ello, los drivers LED D4i tienen la capacidad de almacenar y reportar una gran variedad de información relativa a las luminarias, datos de energía e incluso diagnóstico, en un formato estandarizado.
Las luminarias D4i se convierten en plataforma ideal para el Internet de las Cosas (IoT), capaces de reunir información proveniente de los sensores D4i integrados en ellas, así como proporcionar datos para la monitorización de su rendimiento, la gestión de activos, el mantenimiento predictivo y muchas otras tareas relacionadas con la gestión de los diferentes sistemas de iluminación. La comunicación y el intercambio de información con una red externa se puede realizar a través de un dispositivo/nodo de control D4i con capacidades inalámbricas de transmisión de datos.
D4i es una extensión del programa de certificación DALI-2. Tanto los dispositivos de control D4i como los drivers LED D4i requieren obligatoriamente de un conjunto de características relacionadas con los requisitos de alimentación y las capacidades de almacenamiento/transmisión de la información anteriormente descrita. En el presente artículo vamos a detallar cuáles son todas estas partes de obligado cumplimiento para obtener la certificación D4i, así como profundizar en la información más relevante que podemos obtener mediante el uso de dispositivos D4i.
Drivers LED D4i
Como se puede observar en la figura 1, las partes de obligado cumplimiento aplicables a los drivers LED para poder conseguir la certificación D4i son las DALI parts 250/251/252/253.
Existe otra parte adicional que es opcional, la DALI part 150. Como luego detallaremos, esta parte hace referencia a una salida auxiliar de 24V que pueden integrar los drivers LED.
También apreciamos en la figura 1, que la implementación de todas estas partes DALI es opcional para conseguir la certificación DALI-2 de los drivers LED.
Las DALI parts 251/252/253 son las que posibilitan que los drivers LED sean capaces de proporcionar una amplia variedad de datos para la monitorización del rendimiento en tiempo real, informes de diagnóstico, medición de energía y otras aplicaciones que detallaremos a continuación.
Esta información se almacena en los bancos de memoria DALI del driver LED (también llamados DALI Memory Banks o MB) y está relacionada con el módulo LED, el propio driver LED y la luminaria. La naturaleza bidireccional del protocolo DALI permite que esta información sea transmitida a través de la red de control de la iluminación.
DALI part 150 – AUX Power Supply (integrated)
Esta parte especifica los requisitos mínimos que debe tener una fuente de alimentación auxiliar (AUX) de 24Vcc que puede ser utilizada para alimentar una carga, como un sensor de presencia o nodo de comunicaciones, en caso de que la alimentación suministrada por la fuente de bus DALI no sea suficiente. Al integrarse dentro del driver LED permite eliminar la necesidad de utilizar un convertidor AC/DC adicional, así como el protector de sobretensiones y filtro EMI asociados a este dispositivo externo, por lo que posibilita una gran reducción de costes y espacio durante la fabricación y diseño de la luminaria.
Algunos de los principales requisitos para la fuente de alimentación (AUX) que recoge la DALI part 150 son:
- Potencia nominal: 3W
- Potencia pico: 6W (2.2mS)
- Tensión de salida nominal: 24 V (+/-10%)
DALI part 250 – Integrated Bus Power Supply
Esta parte especifica las características de una fuente de bus DALI integrada en un control gear (driver LED). Algunos de los principales requisitos para la fuente de bus DALI integrada que recoge la DALI part 250 son:
- Corriente DALI garantizada: 50mA (mínimo)
- La fuente de bus DALI tiene que ser conmutable (debe poder ser activada/desactivada)
DALI part 251 – Luminaire Data
Esta parte especifica una extensión del banco de memoria 1 (MB1) para permitir una posterior gestión de activos avanzada y la información que contiene hace referencia a datos de la luminaria por lo que habitualmente es escrita por el fabricante de la luminaria en la memoria del driver LED durante el proceso de fabricación.
La información principal que contiene la extensión del MB1 sobre la luminaria y especificada en la DALI part 251 es:
- Potencia de entrada (W)
- Tensión de entrada (V)
- Intensidad nominal (Lm)
- Tipo de distribución lumínica
- Año y semana de fabricación
- GTIN, número de serie y modelo
- CCT (K)
- CRI
DALI part 252 – Energy Data
Esta parte especifica la información relacionada con los datos de reporte de energía accesibles a través de los bancos de memoria del driver LED. Incluye los siguientes bancos de memoria: MB202 (obligatorio), MB203 (opcional) y MB204 (opcional).
La información principal que contiene el MB202 es la siguiente:
- Energía activa (Wh)
- Potencia activa (W)
La información principal que contiene el MB203 es la siguiente:
- Energía aparente (VAh)
- Potencia aparente(VA)
La información principal que contiene el MB204 es la siguiente:
- Energía activa de la carga/módulo LED (Wh)
- Potencia activa de la carga/módulo LED (W)
DALI part 253 – Diagnostics Data
Esta parte especifica la información relacionada con los datos de diagnóstico y mantenimiento. Incluye los siguientes bancos de memoria de implementación obligatoria: MB205 – Control gear diagnostics and maintenance, MB206 – Light source diagnostics and maintenance y MB207 – Luminaire maintenance data.
La información principal que contiene el MB205 sobre el driver LED es la siguiente:
- Tiempo de funcionamiento (s)
- Número de encendidos
- Tensión de alimentación (Vrms)
- Frecuencia de alimentación (Hz)
- Factor de potencia
- Indicación de fallo del driver (total, tensión de entrada, sobrecarga, sobre temperatura…)
- Contador de número de fallos totales de cada tipo
- Temperatura interna (°C)
- Porcentaje de la corriente de salida (%)
La información principal que contiene el MB206 sobre el módulo LED es la siguiente:
- Tiempo de funcionamiento (s)
- Número de encendidos
- Tensión del módulo LED (V)
- Corriente del módulo LED (A)
- Indicación de fallo del módulo LED (total, cortocircuito, circuito abierto, sobre temperatura…)
- Contador de número de fallos totales de cada tipo
- Temperatura del módulo LED (°C)
La información principal que contiene el MB207 sobre la luminaria es la siguiente:
- Vida útil media de la luminaria (h)
- Referencia de la temperatura interna del driver a 25°C de ambiente (°C)
- Número medio de encendidos soportados
Dispositivos de Control D4i
La parte de obligado cumplimiento que aplica a los dispositivos de control para poder conseguir la certificación D4i es la DALI part 351.
DALI part 351 – Luminaire-mounted control devices
Los dispositivos de control D4i pueden alimentarse directamente desde el bus DALI, así como a través de una fuente de alimentación auxiliar (AUX). La DALI part 351 define cuatro clases diferentes de dispositivos de control (tipos A, B, C y D) e incluye requisitos específicos respecto a su consumo de potencia. También añade un mecanismo para decidir qué dispositivo de control tiene prioridad cuando más de uno está presente en el sistema DALI.
Los tipos A-D cubren todo tipo de aplicaciones (indoor y outdoor) e incluyen dispositivos como controladores de iluminación inalámbricos (nodos), sensores de luminosidad y sensores de movimiento. Para ampliar esta información es posible consultar el artículo DALI-2. Dispositivos de control: tipos y configuración.
Aplicación DALI intraluminaria
D4i es particularmente adecuado para lo que se conoce como aplicaciones DALI intraluminaria. Esto hace referencia a un bus DALI que conecta los drivers LED y dispositivos de control dentro de una luminaria individual, permitiendo crear luminarias inteligentes y preparadas para IoT.
¿Cómo podemos obtener la información D4i?
En la figura anterior (fig. 2) podemos observar un sistema DALI intraluminaria que incorpora un nodo de comunicaciones Casambi certificado D4i (CAS-UNI-NEMA-5P-010DA-RL-LX*). A través de la aplicación Casambi podemos consultar toda la información disponible en los bancos de memoria del driver LED D4i (APD-040-C105-ARE*) de forma rápida y en tiempo real como vemos en la parte izquierda de la figura 3. (* Productos distribuidos por Electrónica OLFER).
Si nuestro sistema de iluminación requiere almacenar esta información para analizarla posteriormente o realizar representaciones gráficas temporales en un dashboard, podríamos hacer uso de la API Casambi para recoger esta información y tratarla a través de nuestra propia plataforma de gestión de la iluminación (parte derecha de la figura 3).
En conclusión, y como hemos ido reseñando a través de este artículo, mediante la integración de dispositivos D4i en las luminarias dotamos de acceso a una variedad de información que puede ser de gran utilidad para los mantenedores y propietarios de sistemas de iluminación a la hora de gestionar, analizar y mantener sus instalaciones de forma práctica, rápida y altamente eficiente.
Imágenes: Electrónica OLFER
