Lichtsteuerung LIC-X256N

UV IR Beleuchtung

Wozu eine Blitzsteuerung?


Mehr Leistung, längere Lebenszeit und Softwaresteuerung von Beleuchtungen. Das sind die Haupteinsatzgründe für eine Blitzsteuerung / einen Controller





Was ist der LIC-X256N?

Der LIC (Light Intensity Controller) ist eine Intensitätssteuerung. Er benötigt also eine Spannungsversorgung am Eingang und eine Beleuchtung am Ausgang. Die Spannung am
Eingang kann dabei entweder aus einer bestehenden Anlage entnommen oder separat bereitgestellt werden. Die Beleuchtungen am Ausgang werden vom LIC-X256N in ihrer Intensität und ihrem Schaltverhalten gesteuert.

Funktionen:

• Verarbeitung von bis zu 4 Triggersignalen
• Kommunikation über Schnittstellen
• Manuelle Regelung von Beleuchtungen

Bildunterschrift: Ein Anwendungsbeispiel des LIC-X256N in der Gesamtanlage. Angeschlossen an die Versorgungsspannung steuert er in Abhängigkeit vom Triggersignal der Kamera die Beleuchtung und kommuniziert gleichzeitig mit dem PC.

Was kann der LIC-X256N?

Er kann in drei unterschiedlichen Betriebsmodi mehrere Beleuchtungen ansteuern. Die Betriebsmodi heißen:
Continuous-, Trigger- und Strobe-Mode.


Im Continuous-Mode sind die Beleuchtungen dauerhaft eingeschaltet. Die Nutzung des LIC-X256N im Continuous-Mode empfiehlt sich Anwendern, die Ihre Beleuchtung im Laufe der
Zeit nachregeln möchten. Die Nachregelung kann dabei per Software oder manuell über Druckknöpfe stattfinden.

Bildunterschrift: Im Continuous-Mode lässt sich über den LIC die Helligkeit manuell oder über Software nachregeln. Dies kann bei Alterungserscheinungen die nötige Genauigkeit bei der Merkmalsextraktion liefern.


Im Trigger-Mode ist die Beleuchtung lediglich zu vordefinierten Zeitpunkten eingeschalten. Die Zeitpunkte werden dabei von einer Kamera oder einem anderen Signalgeber definiert. Die Beleuchtungen werden im Trigger-Mode an gleichem Strom und gleicher Spannung wie im Continuous-Mode betrieben. Der Trigger-Mode hat gegenüber dem Continuous-Mode den Vorteil, dass die Beleuchtungen, während der Zeit in der keine Aufnahmen gemacht werden, herunterkühlen können. Die Lebensdauer erhöht sich dadurch.

Bildunterschrift: Im Trigger-Mode ist die Beleuchtung lediglich aktiv, wenn ein Signal der Kamera oder einer Steuerung dazu den Auslöser gibt.


Der Strobe-Mode kommt vor allem bei Prüfaufgaben mit extrem hohen Lichtanforderungen zum Einsatz. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn kurze Belichtungszeiten bei der Arbeit mit
Förderbändern gegeben sind. Im Strobe-Mode werden die Standard Beleuchtungen an bis zu 48V betrieben und somit ein Vielfaches an Lichtleistung erzielt.

Bildunterschrift: Der Betrieb einer Beleuchtung im Strobe-Mode liefert eine enorme Leistungssteigerung.


Welche Leistung kann der LIC-X256N liefern?

Bei der Leistungsberechnung müssen die unterschiedlichen Betriebsmodi berücksichtigt werden. Dabei gelten für die Standard-Varianten, sowie LIC 8 und LIC 16 folgende Leistungen. Im Continuous- und Trigger-Mode sind an 12 bis 24 Volt bis zu 1,85 Ampere verfügbar. Entsprechend ergeben sich pro Ausgang maximal 22,2 Watt für den 12 Volt Betrieb und maximal 44,4 Watt für den Betrieb an 24 Volt.
Im Strobe-Mode sind, dank kürzerer Einschaltzeiten sowohl höhere Ströme als auch die doppelte Ausgangsspannung möglich. Die Standard Varianten des LIC liefern somit an 48 Volt und maximal 3,7 Ampere eine Leistung von bis zu 177,6 Watt pro Ausgang.

Sollte die Leistung der Standard Varianten nicht ausreichen, sind noch zwei weitere, leistungsstärkere Ausführungen des LIC verfügbar, der LIC 2256-4A und der LIC 4256-4A. Auch bei diesen muss zwischen den unterschiedlichen Betriebsmodi unterschieden werden. Für den Continuous- und Trigger-Mode sind bei 12 bis 24 Volt und einem Strom von 3,75 Ampere Leistungen von 45 Watt beim Betrieb an 12 Volt und 90 Watt beim Betrieb an 24 Volt pro Ausgang verfügbar. Im Strobe-Mode sind an 48 Volt und einem Strom von bis zu 7,5 Ampere bis zu 360 Watt pro Ausgang verfügbar. Bei allen Modellen muss neben der maximalen Ausgangsleistung pro Kanal auch die die maximale Gesamtleistung, aus dem Datenblatt, beachtet werden. Diese darf beim Anschluss von mehreren Beleuchtungen an einem Gerät nicht überschritten werden.


Wie sieht das Timing-Diagramm des LIC-X256N aus?

Der LIC hat intern einen Pulsweitenmodulator (PWM) mit einer Frequenz von 120 kHz. Die hohe PWM-Frequenz ist nötig, da bei zu niedrig gewählten Frequenzen ein Flackern in der Kameraaufnahme auftreten kann. Die Kombination dieser hohen PWM-Frequenz mit schneller Hardware-Triggerung mittels Optokopplern ermöglichen Zykluszeiten von ca.50 µs.
Das Einschalten der Beleuchtung nachdem das Trigger-Signal von der Kamera gesandt wurde benötigt ca. 2 µs.

Bildunterschrift: Einschaltverzögerung ca. 2 µs. Oberes Signal: Trigger (Low-active), unteres Signal: Ausgang LIC (High-active).
Dazu kommen ca. 35 µs als minimale Pulsbreite, sowie 13 µs beim Ausschalten.


Bildunterschrift: Nachdem das Trigger-Signal der Kamera ausschaltet ist (oberes Signal auf High) verbleibt die Beleuchtung noch für ca. 13 µs im aktiven Zustand(High), bevor ausgeschalten wird (Low).
Die minimale Pulsbreite wird im Strobe-Modus um eine maximale Pulsbreite von 7,5 ms ergänzt. Dadurch werden thermische Schäden im Halbleiter vermieden.


Welche Ein- und Ausgänge hat der LIC-X256N?

Der Eingang Power Input dient der Spannungsversorgung, er ist für Ströme von bis zu 10 A ausgelegt. An ihm werden 12 – 48 V und Masse angeschlossen. Dabei ist es möglich, gleichzeitig zwei unterschiedliche Spannungen zu nutzen, genaueres dazu im Datenblatt.


Bildunterschrift: Von links nach rechts sind DB25-Stecker, DB9-Stecker und Power Input zu sehen.
Ein weiterer Eingang ist der DB-25-Stecker. An ihm wird zunächst anhand der Pinbelegung definiert, ob ein Trigger-Signal verwendet wird. Für den Fall, dass ein Trigger-Signal vorliegt, wird die Trigger-Spannung auf 5V oder 24V festgelegt. Die Anzahl der Trigger-Eingänge liegt, je nach LIC-Variante, zwischen 2 beim LIC-2256N und bis zu 16 beim LIC-16. Abhängig von der Verbindung der Pins können auch mehrere Beleuchtungen von einem Trigger-Signal angesteuert werden. Neben dem Anschluss der Trigger-Signale ist über den DB-25-Stecker die Kommunikation mit einer RS232-Schnittstelle möglich. Der dritte Anschluss am LIC ist der DB-9-Stecker, er dient als Ausgang. Dieser Ausgang wird in Abhängigkeit von den Trigger-Signalen geschalten, an ihm werden die Beleuchtungen angeschlossen.



Welche Varianten des LIC sind verfügbar?

Der LIC ist abhängig von der Zahl der anzusteuernden Beleuchtungen in verschiedenen Varianten verfügbar. Angefangen mit dem LIC 2256, welcher 2 Beleuchtungen über 2 Trigger-Signale ansteuern kann über den LIC 4256 mit entsprechend 4 anzusteuernden Beleuchtungen an bis zu 4 verschiedenen Trigger-Signalen. Zusätzlich sind zwei große Varianten verfügbar, der LIC 8 und der LIC 16, mit 8 bzw. 16 Kanälen.





Wissenswertes


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