DIN 15780-2013 Entertainment technology LED for scenic lighting applications《娱乐技术 景区照明应用LED》.pdf

1、Januar 2013DEUTSCHE NORM Normenausschuss Veranstaltungstechnik, Bild und Film (NVBF) im DINPreisgruppe 16DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 97.200.10!$Q“192465

2、9www.din.deDDIN 15780Veranstaltungstechnik LED in der szenischen BeleuchtungEntertainment technology LED for scenic lighting applicationsTechnique vnementielle LED pour lclairage scniqueAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 33 SeitenDIN 15780:2013-01

3、 2 Inhalt Seite Vorwort . 3 1 Anwendungsbereich 4 2 Normative Verweisungen . 4 3 Begriffe 5 4 Kurzbeschreibung 8 4.1 Allgemeines . 8 4.2 Offenes LED-System 9 4.3 LED-Scheinwerfer . 10 4.4 Geschlossenes LED-System . 11 5 Eigenschaften . 11 5.1 Optische Eigenschaften . 11 5.2 Elektrische Eigenschaften

4、 . 14 5.3 Thermische Eigenschaften 15 5.4 Mechanische Anforderungen 16 6 Gefhrdungen . 16 6.1 Elektrische Gefhrdung . 16 6.2 Thermische Gefhrdung 17 6.3 Optische Gefhrdung . 17 7 Anforderungen an die Gebrauchstauglichkeit 18 7.1 Allgemeines . 18 7.2 Lichttechnische Anforderungen . 19 7.3 Betriebstec

5、hnische Anforderungen 19 8 Benutzerinformation und Kennzeichnung . 22 Anhang A (informativ) Kompatibilitt der verwendeten Stecksysteme 23 A.1 Stecksysteme fr die Steuersignale zwischen Steuer- und Betriebsgert 23 A.2 Stecksysteme fr die Verbindung zwischen Betriebsgert und LED-Modul . 27 Literaturhi

6、nweise . 32 DIN 15780:2013-01 3 Vorwort Dieses Dokument wurde vom Normenausschuss Veranstaltungstechnik, Bild und Film (NVBF) im DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Arbeitsausschuss NA 149-00-04 AA Licht- und Medientechnik“ erarbeitet. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Texte d

7、ieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. Das DIN und/oder die DKE sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. DIN 15780:2013-01 4 1 Anwendungsbereich Diese Norm gilt fr Systeme von lichtemittierenden Dioden (LEDs), die in festen und ortsvernderl

8、ichen Veranstaltungs- und Produktionssttten sowie szenischen Produktionen und szenischer Architektur-beleuchtung, verwendet werden. Diese Norm gilt fr LED-Systeme im sichtbaren Wellenlngenbereich von 380 nm bis 780 nm sowie im nicht sichtbaren IR- und UV-Bereich (nur bei IRED und UV-LED). Ziel der N

9、orm ist die Beschreibung der Systeme mit LED-Technik, der Anforderung an die Kompatibilitt der Systeme und deren Gebrauchstauglichkeit und den hiervon ausgehenden Gefhrdungen und den daraus resultierende Anforderungen (siehe DIN EN 62471). Diese Norm gilt als Leitfaden fr den Einsatz von LED-Systeme

10、n und beschreibt die mglichen Bauformen von LED-Systemen, die aus Einzelkomponenten oder -modulen bestehen. Ein LED-System kann aus einer einzelnen LED mit getrenntem oder integriertem Versorgungsgert bestehen oder kann eine oder mehrere LEDs in einem komplexen optischen, elektrischen oder mechanisc

11、hen System umfassen. Fr LED-Systeme, von denen eine Gefhrdung ausgehen kann, sind besondere Manahmen erforderlich: z. B. geeignete Sicherungsmanahmen, diese Manahmen sind nicht Bestandteil dieser Norm. Systemgebundene, geschlossene LED-Systeme wie z. B. Bildwnden und Pixelsystemen, deren Einzel-komp

12、onenten nicht extern zugnglich sind, werden in dieser Norm nicht behandelt. Werden diese Systeme jedoch szenisch eingesetzt, ist der Abschnitt 5 Gefhrdungen“ dieser Norm anwendbar. Diese Norm gilt nicht fr LEDs in der Allgemeinbeleuchtung. 2 Normative Verweisungen Die folgenden Dokumente, die in die

13、sem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN

14、56920-4, Veranstaltungstechnik Teil 4: Begriffe fr beleuchtungstechnische Einrichtungen DIN EN 60598-1 (VDE 0711-1):2009-09, Leuchten Teil 1: Allgemeine Anforderungen und Prfungen (IEC 60598-1:2003, modifiziert); Deutsche Fassung EN 60598-1:2008 + A11:2009 DIN EN 62471 (VDE 0837-471), Photobiologisc

15、he Sicherheit von Lampen und Lampensystemen ANSI E1.11, Entertainment Technology USITT DMX512-A Asynchronous Serial Digital Data Transmission Standard for Controlling Lighting Equipment and Accessories ANSI E1.17, Entertainment Technology Architecture for Control Networks ANSI E1.31, Entertainment T

16、echnology Lightweight streaming protocol for transport of DMX512 using ACN DIN 15780:2013-01 5 3 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach DIN 56920-4 und die folgenden Begriffe. 3.1 LED (en: light emitting diode (LED) Halbleiter-Bauteil mit einem pn-bergang, das elektromag

17、netische Strahlung im Wellenlngenbereich von 380 nm bis 780 nm durch strahlende Rekombination in einem Halbleiter erzeugt ANMERKUNG 1 zum Begriff: LED kann mit Primroptik bestckt sein. ANMERKUNG 2 zum Begriff: Die Strahlung wird hauptschlich durch den Prozess der spontanen Emission erzeugt, obwohl a

18、uch stimulierende Emission daran beteiligt sein kann. DIN 56920-4:2013-01, 2.2.7.13 3.2 LED-Modul (en: LED module, LED array) gebrauchsfertige Anordnung einer oder mehreren lichtemittierenden Dioden z. B. auf einer Metallkernplatine. Ermglicht den elektrischen, optischen und thermischen Anschluss de

19、r LED. DIN 56920-4:2013-01, 2.2.7.13.1 3.3 OLED (en: organic light emitting diode (OLED) dnnfilmiges, leuchtendes Bauelement aus organischen, halbleitenden Materialien, fr das keine einkristallinen Materialien erforderlich sind 3.4 IRED (en: infrared light emitting diode (IR-LED) Halbleiter-Bauteil

20、mit einem pn-bergang, das elektromagnetische Strahlung im Infrarot-Wellenlngenbereich grer 780 nm durch strahlende Rekombination in einem Halbleiter erzeugt 3.5 UV-LED (en: ultraviolet light emitting diode (UV-LED) Halbleiter-Bauteil mit einem pn-bergang, das elektromagnetische Strahlung im Ultravio

21、lett-Wellenlngenbereich von 180 nm bis 380 nm durch strahlende Rekombination in einem Halbleiter erzeugt 3.6 ortsfeste LED-Systeme Systeme, die sich nicht leicht von einer Stelle zu einer anderen bewegen lassen, entweder, weil sie so befestigt sind, dass sie nur mit Werkzeug entfernt werden knnen od

22、er weil sie fest mit der Netzversorgung verbunden sind 3.7 ortsvernderliche LED-Systeme Systeme, die im bestimmungsgemen Gebrauch von einer Stelle zur anderen bewegt werden knnen, auch whrend sie an das Netz angeschlossen sind oder bei dem einzelne Komponenten ber Steckverbinder getrennt werden knne

23、n DIN 15780:2013-01 6 3.8 Steuergert (en: control unit) elektrische Einrichtung zur Erzeugung der notwendigen Steuersignale/Fhrungsgren fr die Steuerung von LED-Modulen BEISPIEL Lichtstellpult, Mediensteuerung, Pixelmapper 3.9 Steuersignal (en: control signal) Fhrungsgre fr das Betriebsgert, das von

24、 dem Steuergert erzeugt wird BEISPIEL Gesteuert werden z. B. Helligkeit, Farbton und Farbsttigung (Grad der Buntheit). Bei geschlossenen Systemen (z. B. Bildwnden und Pixelsystemen) knnen auch A/V-Signale als Steuersignal zur Anwendung kommen. ANMERKUNG 1 zum Begriff: Geeignete Steuersignale fr die

25、Betriebsgerte von LED-Systemen sind DMX512 nach ANSI E1.31, Ethernet nach DIN 56930-3 und ACN nach ANSI E1.17. 3.10 Spannungsversorgung (en: power supply) stellt die Versorgungsspannung fr das Betriebsgert bereit ANMERKUNG 1 zum Begriff: Die Spannungsversorgung kann direkt ber einen Netzanschluss, e

26、in Netzteil oder eine Gleichspannungsquelle (z. B. Batterie, Akkumulator) erfolgen oder im Betriebsgert integriert sein. 3.11 elektronisches Betriebsgert fr LED-Module (en: gear ballast) Gert zur Versorgung des LED-Modules (oder der LED-Module) mit seiner (ihrer) Bemessungsspannung oder seinem (ihre

27、m) Bemessungsstrom ANMERKUNG 1 zum Begriff: Das Gert kann aus einem oder mehreren einzelnen Teilen bestehen und kann Einrichtungen zum Schalten, zum Dimmen, zur Korrektur des Leistungsfaktors und zur Unterdrckung von Funkstrungen enthalten. 3.12 Dimmer Lichtsteuergert (en: dimmer) Gert im Versorgung

28、sstromkreis zur Vernderung des Lichtstroms der Lampen einer Beleuchtungsanlage DIN 56920-4:2013-01, 2.7.3 BEISPIEL Bei der Pulsbreitenmodulation (PWM) wird eine konstante Gleichspannung periodisch geschaltet, d. h. es werden abwechselnd Anteile durchgelassen bzw. gesperrt. Das Puls-/Pausenverhltnis

29、ist proportional zur resultierenden Helligkeit. ANMERKUNG 1 zum Begriff: Der Dimmer ist eine Sonderform eines Betriebsgertes, der in Abhngigkeit von einem Steuersignal die Helligkeitssteuerung des LED-Modules ermglicht. 3.13 Khlung (en: cooling) Vorgang zur Wrmeabfuhr um den Betrieb der Einzelkompon

30、enten eines LED-Systems im Rahmen der Temperaturgrenzwerte sicher zu stellen DIN 15780:2013-01 7 3.14 Optik Sekundr-Optik (en: optic) Einrichtung durch die sich die Lichtverteilung eines LED-Systems verndern lsst 3.15 Wellenlngenbereich (en: wavelength) wird definiert durch die emittierten Wellenlng

31、en einer LED oder eines LED-Moduls ANMERKUNG 1 zum Begriff: Der Wellenlngenbereich kann durch das Spektrum einer oder mehrerer Einzel-LED bestimmt werden. 3.16 dominante Wellenlnge (en: dominant wavelength) wahrgenommene Farbe der Komponente die aus dem Wellenlngenbereich der LED abgeleitet wird Leg

32、ende Blau, typische dominante Wellenlnge im Bereich um 450 nm, (In, Ga) N Grn, typische dominante Wellenlnge im Bereich um 525 nm, (In, Ga) N Rot, typische dominante Wellenlnge im Bereich um 625 nm, (In, Ga) P Wei, Mischfarbe, keine dominante Wellenlnge definiert, (In, Ga) N + Farbstoff Gelb, typisc

33、he dominante Wellenlnge im Bereich um 590 nm, (Al, In, Ga) P Orange, typische dominante Wellenlnge im Bereich um 615 nm, (Al, In, Ga) P Bild 1 Wellenlngenbereiche von LEDs DIN 15780:2013-01 8 3.17 Farbwiedergabe-Index R Ma fr die Annherung der Farbvalenz von Objekten, die mit einer zu kennzeichnende

34、n Lichtart beleuchtet werden, zur Farbempfindung der gleichen Objekte unter der Bezugslichtart, wobei die Farbumstimmung in geeigneter Weise bercksichtigt wird IEC 60050-845:1987 4 Kurzbeschreibung 4.1 Allgemeines Dieser Abschnitt beschreibt LED-Systeme und ihre Anwendbarkeit. LED-Systeme im Sinne d

35、ieser Norm bestehen aus (siehe Bild 2): Steuergert; Steuersignal (Signalleitung, EMV); Spannungsversorgung (AC, DC); Betriebsgert; e lektrischen Verbindungen; LED bzw. LED-Modul; o ptischen Systemen. Bei geschlossenen LED-Systemen (z. B. Bildwnden und Pixelsystemen) ist Abschnitt 6 Gefhrdungen“ anwe

36、ndbar. Legende 1 Steuergert 5 elektrische Verbindungen 2 Steuersignal (Signalleitung, EMV) 6 LED bzw. LED-Modul 3 Spannungsversorgung (AC, DC) 7 optische Systeme 4 Betriebsgert und/oder Dimmer 8 Khlung Bild 2 LED-System DIN 15780:2013-01 9 4.2 Offenes LED-System Offene LED-Systeme bestehen aus einze

37、lnen oder mehreren Komponenten, die je nach Anwendung zu einem komplexen optischen, elektrischen oder mechanischen System zusammengefasst werden (siehe Bild 3). Offene LED-Systeme im Sinne dieser Norm bestehen aus: Steuergert; Steuersignal (Signalleitung, EMV); Spannungsversorgung (AC, DC); Betriebs

38、gert; e lektrische Verbindungen; LED bzw. LED-Modul; o ptischen Systemen. Bei offenen LED-Systemen ist Abschnitt 6 Gefhrdungen“ anwendbar. Legende 1 Steuergert 5 elektrische Verbindungen 2 Steuersignal (Signalleitung, EMV) 6 LED bzw. LED-Modul 3 Spannungsversorgung (AC, DC) 7 optische Systeme 4 Betr

39、iebsgert und/oder Dimmer 8 Khlung Bild 3 Offenes LED-System DIN 15780:2013-01 10 4.3 LED-Scheinwerfer Scheinwerfer mit einem optischen System, das speziell auf LEDs als Lichtquelle abgestimmt ist (siehe Bild 4). LED-Scheinwerfer im Sinne dieser Norm bestehen aus: Steuergert; Steuersignal (Signalleit

40、ung, EMV); Spannungsversorgung (AC, DC); o ptischen Systemen. Bei LED-Scheinwerfern ist Abschnitt 6 Gefhrdungen“ anwendbar. Legende 1 Steuergert 5 LED bzw. LED-Modul 2 Steuersignal (Signalleitung, EMV) 6 optische Systeme 3 Spannungsversorgung (AC, DC) 7 Khlung 4 Betriebsgert und/oder Dimmer Bild 4 L

41、ED-Scheinwerfer DIN 15780:2013-01 11 4.4 Geschlossenes LED-System Bei systemgebundenen, geschlossenen LED-Systemen sind alle zum Betrieb notwendigen Einzelkomponenten nicht extern zugnglich oder nicht austauschbar (siehe Bild 5). Geschlossene LED-Systeme im Sinne dieser Norm bestehen aus: Steuersign

42、al (Signalleitung, EMV); Spannungsversorgung (AC, DC). Bei geschlossenen LED-Systemen ist Abschnitt 6 Gefhrdungen“ anwendbar. Legende 1 Spannungsversorgung (AC, DC) 4 Khlung 2 Betriebsgert und/oder Dimmer 5 optische Systeme 3 LED bzw. LED-Modul Bild 5 Geschlossenes LED-System 5 Eigenschaften 5.1 Opt

43、ische Eigenschaften 5.1.1 Farbort Der Farbort einer LED ist definiert durch die x-/y-Koordinaten im CIE-Farbwertdiagramm nach CIE 1931 (siehe Bild 6). 5.1.2 Dominante Wellenlnge Bezeichnet den vom Auge (oder Kamera) wahrgenommenen Farbeindruck einer Einzel-LED. DIN 15780:2013-01 12 5.1.3 LED im RGB-

44、Farbraum nach CIE 1931 Im RGB-Farbraum nach CIE 1931 wird die dominante Wellenlnge jeder Einzel-LED eines RGB-Systems als Schnittpunkt der Verlngerung einer Geraden mit dem Spektralzug beginnend im Weipunkt (x=y=0,33) durch den Farbort ermittelt. Der Grad der Buntheit (Sttigung) als Betrag kann als

45、Verhltnis der Lngen der Strecke zwischen Weipunkt und Farbort und Gesamtlnge abgelesen werden. Durch die Farborte wird ein Vieleck (Gamut) aufgespannt, das annhernd den abbildbaren Farbraum des LED-Systems darstellt (siehe Bild 6). Bild 6 Darstellung einer RGB LED im RGB-Farbraum nach CIE 1931 DIN 1

46、5780:2013-01 13 Der abbildbare Farbraum eines LED-Systems kann wesentlich vergrert werden, indem zustzliche LEDs mit anderen dominanten Wellenlngen (z. B. Orange oder Gelb) eingefgt werden (siehe Bild 7). Bild 7 LED-System mit fnf Farben im RGB-Farbraum nach CIE 1931 5.1.4 Farbwiedergabe Je nach Zus

47、ammensetzung der Einzel-LED eines Farbmischsystems knnen Farben eines beleuchteten Objektes anders wiedergegeben werden als bei einem kontinuierlichen Strahler (z. B. Tages- oder Kunstlicht-Leuchte). Der Umfang der abbildbaren Farbtne, die farbecht wiedergegeben werden knnen, wird durch den Farbwied

48、ergabeindex angegeben. ANMERKUNG Die Berechnung des Farbwiedergabeindex ist in DIN 6169-2 bzw. CIE 13.3 festgelegt. Die darin beschriebenen Verfahren zur Bestimmung des Farbwiedergabeindex Rasind fr schmalbandige Lichtquellen oder Lichtquellen mit nichtkontinuierlichem Spektrum - wie LEDs - nur bedi

49、ngt geeignet. 5.1.5 Farbtemperatur Die Farbtemperatur ist ein Ma fr den Farbeindruck einer Lichtquelle. Sie wird definiert als die Temperatur, auf die man einen schwarzen Krper (Planckschen Strahler) aufheizen msste, damit er Licht einer Farbe abgibt, das bei gleicher Helligkeit und unter festgelegten Beobachtungsbedingungen