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02 2020 Elektronik 49 Lighting aus Platzgründen oder wegen der besonderen gartenbaulichen Aufgabenstellung keine Standardleuchten verwendet werden Für die Entwicklung eigener Beleuchtungslösungen und deren Lichtzusammensetzung fehlt aber das Knowhow erklärt Harun Özgür Division Manager Optoelectronics bei Würth Elektronik eiSos Bild 1 EMV-Fachwissen für Pflanzenwachstum Es sind gerade die Startups im Horticulture-Bereich die die technischen Möglichkeiten zur Pflanzenzucht voll ausreizen wollen Welche Wellenlängen und Ansteuermöglichkeiten bereitgestellt werden müssen hängt aber von der Wechselwirkung zwischen Licht und Pflanzenwachstum ab Und die wird aktuell sehr aufwendig erforscht Für jede Pflanzenart ist in den einzelnen Wachstumsphasen und für unterschiedliche Qualitätsparameter eine andere Wellenlänge relevant mit verschiedenen Belichtungszeiten Lichtintensitäten und weiteren Parametern Für eine optimale Unterstützung ist hier mehr Forschung nötig als es Startups in der Regel selber leisten können Deshalb unsere Forschung und unsere Angebote führt Harun Özgür weiter aus Sein Kollege Johann Waldherr ist der Agrarwissenschaftler im LED-Supportteam der die Startups bei den Lichtrezepturen schult Relevant für die Leuchtenentwicklung sind die Forschungsergebnisse die für viele Pflanzen allgemein gelten So ist in der Aufzuchtphase für viele unterschiedliche Pflanzenarten ein höherer Blauanteil günstig Es gibt Lichtrezepte für mehr Sekundärstoffe oder für erhöhte Umweltstressresistenz Spezielle Gartenbau-LEDs zum Beispiel mit Wellenlängen von 660 nm Hyper Red und 730 nm Far Red sind die Voraussetzung dafür genau abgestimmte Lichtrezepturen bereitstellen zu können Genauso die individuelle Ansteuerung und das Dimmen einzelner LEDs Wichtig ist dass sich die emittierte Wellenlänge beim Dimmen nicht verändert Der Stand der Technik für das Dimmen ist nach wie vor PWM sagt Alexander Zeller der bei Würth Elektronik das Referenzdesign für eine Vierkanal-LED-Steuerung entwickelt hat Der gepulste Strom des PWM-Signals kann allerdings elektromagnetische Interferenzen mit anderen Teilen des Systems erzeugen Verstärkt werden die EMV-Probleme noch durch möglicherweise längere Leitungen zu den LEDs und durch Frequenzüberlagerungen während des Dimmens Die Erfahrung aus Layout Reviews und Beratung bei EMVProblemen hat gezeigt dass selbst erfahrene Entwickler in diesem Bereich Wissenslücken haben für die jungen Ingenieure eines Startups kann durch nicht beherrschte elektromagnetische Nebeneffekte schon mal die CE-Kennzeichnung auf dem Spiel stehen Entwicklungskit für Horticulture-Lichtsysteme Für die Entwicklung von LED-Treibern mit mehreren dimmbaren Kanälen stellt der Bauteilhersteller ein Referenzdesign zur Verfügung Beim wissenschaftlichen Kooperationspartner ist es schon im Einsatz Im Januar 2020 wird das Design als fertiges Kit verkauft Bild 2 Die Steuerelektronik benötigt 115 mm x 115 mm Platz und erlaubt wahlweise die analoge oder digitale Steuerung von vier LED-Treiberkanälen mit bis zu 26 LEDs Das PWM-Dimmen übernimmt ein Mikrocontroller Die Farbprofile können gespeichert werden und Linsen erlauben das Experimentieren mit Lichtverteilung Das kompakte Design des Boards wird unter anderem durch die MagI³CPower-Module als LED-Treiber ermöglicht Dabei handelt es sich um ein Bauteil das DC DC-Schaltregler mit Regler-ICs und passiven Komponenten wie Leistungsinduktivität Kondensatoren und Widerständen als Systemin-Package integriert Wir hoffen damit einige Entwicklungen beschleunigen zu können und sind gespannt welche LED-Innovation dieses Jahr zur Marktreife kommt sagt Harun Özgür Nach Unterlagen von Würth Elektronik eiSos MHA Bild 1 Horticulture-Lichtsysteme erfordern mehr Forschung als es Startups in der Regel selber leisten können so Harun Özgür Division Manager Optoelectronics bei Würth Elektronik eiSos Bild Würth Elektronik eiSos Bild 2 Entwicklungskit für Horticulture-Lichtsysteme mit vier LED-Treiberkanälen Wenn ein Elektronikhersteller Biologen einstellt 2011 hat Würth Elektronik eiSos eine eigene LEDSparte aufgebaut und spezialisiert sich dabei auf UV-IRund Horticulture-LEDs Produziert werden Kleinserien und Muster für kleine und mittlere Unternehmen Für die Nutzpflanzenbeleuchtung werden neben Technikern auch Biologen beschäftigt Über eine Forschungskooperation mit dem Gewächshauslaborzentrum der TU München wird Grundlagenwissen zur Wirkungsweise von Licht auf das Pflanzenwachstum aufgebaut und in Kundenprojekte eingebracht Relevant ist dieses Wissen vor allem für Startups die technisch ganz vorne mitspielen möchten aber keine Ressourcen für eine eigene Grundlagenforschung abstellen können Bild Würth Elektronik eiSos