ams broadens smart lighting management offerings with standalone solution for color stability and lumen maintenance ams erweitert sein Angebot an intelligentem Beleuchtungsmanagement mit Stand-alone-Lösungen für bessere Farbstabilität und aktiver Lichtregelung
2017/05/31
Integrated tri-stimulus XYZ color sensor and intelligent driver management in new AS7220 enable high accuracy closed-loop maintenance of LED outputs in industrial, commercial and high-end residential lighting products
German versionPremstaetten, Austria (31 May, 2017) -- ams (SIX: AMS), a leading worldwide supplier of high performance sensor solutions, today introduced the AS7220 Smart Lighting Manager, which enables a new generation of higher-quality LED-based lamps and luminaires by using closed-loop sensing to maintain more accurate correlated color temperature (CCT) and lumen output while also lowering system bill of materials costs.
Following the launch in Jan 2017 of the AS7221 smart lighting manager that offered full white color tuning and daylighting features, the latest member of the ams Cognitive Lighting™ Smart Lighting Manager family, the AS7220 combines a precise calibrated-for-life color sensor with an intelligent Cognitive Lighting Engine for standalone closed-loop maintenance of the output from strings of warmer and cooler white LEDs. The result is a luminaire which automatically adjusts for the color shift and lumen depreciation of LEDs as a natural result of aging, operating temperature changes and driver variation over lifetime.
In premium lighting systems marketed to commercial, industrial and high-end residential users, manufacturers must typically rely upon tightly-binned LED combinations to achieve the desired CCT. By employing sophisticated sensor-driven algorithms the ams AS7220 Smart Lighting
Manager enables the manufacturer to use a more loosely CCT- and flux-binned range of cool-white and warm-white LEDs to achieve a high and stable quality of light. This gives them a substantial competitive advantage by:
- broadening the competitive supply base from which LED production units may be sourced
- increasing production flexibility and easing the management of LED inventory
- easing the normal requirement for LED drivers and power supplies to provide precisely regulated outputs, loosening specifications and opening the supply base of those components
The AS7220 is easy to integrate into LED lighting system designs. After the desired CCT and/or full-output lumen values are programmed into it on the production line, it autonomously implements closed-loop color and output control of the LEDs inside a luminaire or lamp. Control of the power supplied to LED strings is implemented via either digital switching of multichannel power supplies, or through a combination of PWM current steering combined with an analog or digital output to standard single-channel 0-10V or PWM-input dimming ballasts or drivers.
“A continuing challenge in the LED lighting industry is to deliver precisely the same color and output not only over changes in operating temperature, but over the years of service life that customers expect”, said Tom Griffiths, Senior Marketing Manager at ams. While LEDs are well characterized for their first years of operation, longer term predictive models reveal variability in color and brightness. In addition, LEDs are evolving so fast that the same parts are unlikely to remain the cost-effective choice for the same model of luminaire even as little as one year after going into production, introducing still more variation from light to light.
“By adding closed-loop sensing to their product’s architecture, luminaire manufacturers free themselves from these technology and supply constraints, lowering bill-of-materials costs and gaining both consistency and a wider basis for component selection, while delivering more precise lighting quality over lifetime”, he said.
The AS7220 is pre-configured for optional operation with an external ams ambient light sensor to additionally provide for autonomous daylight harvesting using standard 0-10V dimming inputs. The Smart Lighting Manager also provides a direct interface to standard occupancy sensors to enable intelligent dimming control and energy-saving schemes.
Accurate and stable CCT control is enabled by the AS7220’s industry-first embedded tri-stimulus CIE XYZ color sensor, which directly maps the sensor channel data to the CIE 1931 color space. Nano-optic interference filters deposited on the die of AS7220 devices offer high stability and virtually no degradation over time and temperature. The sensor system’s LGA package, which measures just 4.7mm x 4.5mm x 2.5mm, includes a built-in aperture with a ±20.5° field of view.
Using logic capabilities integrated into the device, the chip is able to deliver factory-calibrated CCT values typically accurate to within .002 du’v’ (approximately 2-3 Macadam steps) across its -40 to +85 degree C operating temperature range.
The AS7220 Smart Lighting Manager is available now in production volumes. Unit pricing is $2.81 in order quantities of 10,000 units. An evaluation kit for the AS722x family is available from the ams ICdirect online store. For sample requests and more technical information, go to AS7220.
Premstätten, Österreich (31. Mai 2017) -- ams (SIX: AMS), ein weltweit führender Anbieter von Hochleistungs-Sensoren, hat heute den AS7220 Smart-Lighting-Manager vorgestellt, der eine neue Generation hochqualitativer Leuchten und Beleuchtungskörper ermöglicht, indem Sensorik mit geschlossenem Farblichtregelungskreislauf verwendet wird. Dadurch wird eine genauere korrelierte Farbtemperatur (CCT) und ein besserer Lichtstrom aufrechterhalten, während gleichzeitig die Anlagen- und Materialkosten verringert werden. Somit kann ein breiteres Binning berücksichtigt oder sogar LEDs von unterschiedlichen Herstellern genutzt werden.
Nach der Markteinführung des Smart-Lighting-Managers AS7221 im Januar 2017, der einen vollständigen Weißabgleich und Tageslichteigenschaften bietet, ist der AS7220 das neueste Mitglied der ams Cognitive Lighting™ Smart-Lighting-Manager-Familie. Er kombiniert einen präzisen, für die gesamte Lebensdauer kalibrierten Farbsensor mit einer intelligenten Cognitive-Lighting-Engine, was zu einer geschlossenen und eigenständigen Erhaltung der Leistung bei der kombinierten
Nutzung von Warmweiß und Kaltweiß LEDs führt. Das Ergebnis ist also eine Leuchte, die sich automatisch der Farbverschiebung und dem Lichtstromrückgang anpasst, welche ganz natürlich über die Lebensdauer hinweg im Zuge der Alterung, Änderung der Betriebstemperatur und Treiberveränderungen auftreten.
Bei hochwertigen Beleuchtungssystemen, die für Nutzer im industriellen, gewerblichen und High-End-Heimbereich angeboten werden, müssen sich die Hersteller üblicherweise auf enggepackte LED-Kombinationen verlassen, um die gewünschte Farbtemperatur zu erzielen. Durch die Anwendung der fortschrittlichen sensorgestützten Algorithmen ermöglicht es der AS7220 Smart-Lighting-Manager dem Hersteller, eine freiere Farbtemperatur und eine betriebsbedingte Bandbreite aus Warmweiß- und Kaltweiß-LEDs zu verwenden, um eine hohe und gleichbleibende Lichtqualität zu erzielen. Damit ergibt sich ein erheblicher Wettbewerbsvorteil, indem:
- sich die Versorgungsbasis, aus der die zur Produktion benötigten LEDs bezogen werden, erweitert,
- die Flexibilität der Produktion verbessert und das Lagerbestands-Management vereinfacht wird,
- die Anforderungen für normale LED-Treiber und Stromversorgungen vereinfacht werden, um genau regulierte Ausgangsleistungen zu erzeugen, die Anforderungen zu lockern und die Versorgungsbasis dieser Komponenten zu öffnen.
Der AS7220 kann ganz einfach in LED-Beleuchtungssysteme integriert werden. Nachdem die gewünschte Farbtemperatur und/oder die Parameter der Lichtleistung direkt während der Produktion implementiert werden, übernimmt der AS7220 automatisch die geschlossene Farb- und Ausgabesteuerung der LEDs in der Leuchte bzw. im Beleuchtungsmittel. Die Steuerung des Stroms, der zu den LED-Strängen führt, ist direkt integriert. Dies geschieht durch digitales Schalten der mehrkanaligen Stromversorgungen oder durch eine Kombination aus PWM-Stromsteuerung mit analoger oder digitaler Ausgabe an den Standard‑Einzelkanal 0-10 V oder dimmbares PWM‑Eingangs‑Vorschaltgerät oder Treiber.
„Eine fortwährende Herausforderung in der LED-Beleuchtungsbranche liegt darin, den Wünschen der Kunden entsprechend die genaue Farbe und Leistung nicht nur bei unterschiedlichen Betriebstemperaturen, sondern auch über die Lebensdauer hinweg zu liefern“, sagte Tom Griffiths, Senior Marketing Manager bei ams. „Während LEDs für ihr erstes Betriebsjahr recht gut gekennzeichnet sind, zeigen längerfristige Vorhersagemodelle eine Abweichung in Farbe und Helligkeit auf. Außerdem entwickeln sich LEDs so schnell, dass es unwahrscheinlich ist, dass die gleichen Teile für das gleiche Leuchtmittelmodell nach nur einem Jahr nach der Produktionseinführung die kosten-
günstigste Wahl bleiben. Es gibt viele Veränderungen von Licht zu Licht.
Durch das Hinzufügen der aktiven Regelung mittels Sensorik zur vorhandenen Produktarchitektur befreien sich Leuchtenhersteller selber von Technologie- und Lieferzwängen, verringern die Materialkostenrechnungen, gewinnen mehr Konsistenz und vergrößern auch ihre Bandbreite der Komponentenauswahl, während sie gleichzeitig eine genauere Lichtqualität über die Lebenszeit hinweg bieten können“, fügte er hinzu.
Der AS7220 ist bereits für einen optimalen Betrieb vorkonfiguriert und besitzt einen externen ams‑Umgebungslichtsensor, damit zusätzlich eine Tageslichtanbindung mithilfe der 0-10 V Standard-Dimmereingänge möglich ist. Der Smart‑Lighting‑Manager bietet außerdem eine direkte Schnittstelle zu den Standard-Belegungssensoren, damit die intelligente Dimmsteuerung und Energiesparprogramme möglich sind.
Die genaue und beständige Farbtemperatursteuerung ist möglich durch den branchenersten eingebetteten CIE-Normfarbsystem‑XYZ-Farbsensor des AS7220. Er überträgt die Daten des Sensorkanals direkt in den CIE-1931-Farbraum. Nanooptische Interferenzfilter, die im AS7220 Verwendung finden, bieten hohe Stabilität und praktisch keine Alterung über die Zeit und bei verschiedenen Temperaturen. Das LGA-Paket des Sensors, das lediglich 4,7 mm x 4,5 mm x 2,5 mm groß ist, beinhaltet eine eingebaute optische Blende mit einem FOV von ±20,5°. Mithilfe der integrierten Intelligenz kann der Chip fabrikkalibrierte Farbwerte innerhalb von üblicherweise 0,002 delta u’v’ (ungefähr 2 bis 3 MacAdam-Stufen) bei einer Betriebstemperatur von - 40 bis + 85 Grad Celsius verzeichnen.
Der AS7220 Smart‑Lighting‑Manager ist jetzt in Volumen erhältlich. Der Stückpreis beträgt bei Bestellungen von 10.000 Stück $ 2,81. Ein Evaluationskit für die AS722x-Familie ist im ams ICdirect online store erhältlich. Für Musteranfragen und weitere technische Informationen, besuchen Sie bitte AS7220.