Alkalmazási megoldások nagy fényerejű LED világítótestekhez
A hagyományos halogén kisfeszültségű világításhoz képest a nagy fényerejű LED-ek beltéri díszvilágításként, tájvilágításként és közvilágításként való használata számos előnnyel jár. A nagy fényerejű LED-ek nagyobb fényerőt és kevesebb energiafogyasztást biztosítanak, és rendelkeznek az energiatakarékosság, a környezetvédelem és az alacsony használati költség jellemzőivel. Például a Cree XLampXR-ELED-jének csak 1W teljesítményre van szüksége ahhoz, hogy 100 lumen fényerőt biztosítson, és csak kevesebb, mint 80 XR-ELED képes megfelelni az általános közvilágítás követelményeinek. Ezenkívül, mivel az XLampLED-ek viszonylag hosszú élettartamúak, a LED-es lámpák nem igényelnek drága izzócserét, ami csökkentheti a közvilágítási berendezések teljes költségét. A nagy fényerejű LED világítás tervezésének legfontosabb kérdése a hőelvezetés. Az általános világítási alkalmazásoknak több vagy nagy számú LED-et kell elhelyeznie egy modulban a szükséges fényerő eléréséhez. A több LED koncentrációja korlátozott térben hőelvezetési nehézségeket okoz. A kiváló minőségű megoldások kiválasztásával, valamint az ésszerű elektronikus tervezéssel és hőszabályozással a hőelvezetési probléma megoldható.
Ez a cikk az MCUs, a LED-meghajtók és az alkatrészek nagy fényerejű LED-világításban történő alkalmazására összpontosít. Az MCU intelligens vezérlést biztosít a LED-es világítás elsötétítéséhez, kiküszöbölve az alacsony frekvenciájú vibrálást és az állandó áram fenntartását. Általánosságban elmondható, hogy a LED-ek nem lineáris V-I jellemzőkkel rendelkeznek, és áramfüggvényre van szükség ahhoz, hogy megakadályozzák az energiafogyasztás meghaladását a maximális költségvetést. Ezért a stabil áramforrás a legideálisabb áramforrás a LED-ek vezetésére. A Freescale MC9RS08KA2 8 bites mikrokontrollere alapján a LED stabil állandó áramforrás megoldás (amint azt az a. ábra mutatja) egy kis LED fényforrás világos és sötét vezérléssel különböző árambeállításokkal valósítható meg. Az egész rendszer megvalósítása nagyon egyszerű, és főbb jellemzői a következők: nagy fényerejű LED-meghajtó 350mA árammeghajtási képességgel; állítsa be a tápegység feszültségét a buck konverter vezérlésével, hogy megfeleljen a különböző LED-ek elülső feszültségigényének; akár 80%-os hatékonyság; Pwm kapcsolási frekvencia belső generálása; a LED visszacsatolásvezérlésének megvalósítása áramellenálláson keresztül; egygombos világos és sötét vezérlés. A buck konverter 3 Ni-NH és 1 lítium-ion akkumulátorral képes nagy fényerejű LED-meghajtót vezetni, és 3 ~ 4V kimeneti feszültséget és 1A maximális kimeneti áramot biztosít.
A legtöbb LED-meghajtó teljesítmény alapján legördülő átalakító csak szüksége van 3 ~ 6 külső alkatrészek, és a teljesítmény nagyon egyszerű. A középfeszültségű LED-meghajtók rugalmas bemeneti feszültséggel és kimeneti feszültséggel rendelkeznek. A nagyon nagy kimeneti áram miatt ezek a meghajtók több nagy fényerejű LED-karakterláncot vagy tömböt is vezethetnek. A nagyfeszültségű LED-meghajtó közvetlenül csatlakoztatható a szokásos offline bemenethez (85 ~ 265V), amely nagyon nagy áramot és feszültséget biztosíthat. A nagyfeszültségű LED-meghajtókon alapuló legtöbb kialakítás nem elszigetelt csatlakozásokat használ, amelyek hatékonyabbak, mint az elszigetelt kialakítások. Az International Egyenirányító Vállalat (IR) IRS2540 és IRS2541 nagyfeszültségű és nagyfrekvenciás levezető szabályozó vezérlő IC-k, amelyek különösen alkalmasak AC/DC offline nem elszigetelt alkalmazásokhoz, amelyek több LED áramkört vagy DC / DC színkeverési képességet igényelnek. Az IRS2540 és az IRS2541 névleges feszültsége 200V vagy 600V. Folyamatos üzemmód késleltetési típusú hiszterézis buck szabályozót használnak, és pontos on-chip sáv rés referenciaértéket használnak az átlagos terhelési áram hiba 5% -on belüli szabályozásához. A külső csúcskategóriás bootstrap teljesítmény 500kHz-es frekvencián hajtja meg a legördülő komponenseket.
Az IRS2540 tipikus alkalmazási sematikus diagramja. Ha a LED-lámpa helytelenül van csatlakoztatva vagy helytelenül van bekötve, az nagy túlterhelési áramot és rövidzárlatot okoz. A kritikus villamos energia elszigetelődése elkerülheti a drága alkatrészek károsodását. Az emberek gyakran pptc eszközöket használnak, hogy áramot termeljenek egy nagy inrush árammal indításkor. Az elektromos kialakításban, amelyet nem kell visszaállítani, vagy ha a hiba csak akkor következik be, ha a rendszer meghibásodik, a biztosíték megfelelő. A Tyco Electronics nanoSMD és nanoSMD sorozatú PolySwitch helyreállítható eszközei megakadályozhatják a túlzott áram okozta károkat. Az indítóáram nem befolyásolja őket, a munkaáram 0,005 és 2,6A között mozog, hatássebességük nagyon gyors, és az elektromos táblán a szerelési ellenállás nagyon kicsi.
