Pielietojuma risinājumi augstas spilgtuma LED apgaismes ķermeņiem
Salīdzinot ar tradicionālo halogēna zemsprieguma apgaismojumu, augsta spilgtuma gaismas diožu izmantošanai kā iekštelpu dekoratīvajām gaismām, ainavu apgaismojumam un ielu apgaismojumam ir daudz priekšrocību. Augsta spilgtuma gaismas diodes var nodrošināt lielāku spilgtumu ar mazāku enerģijas patēriņu, un tām ir enerģijas taupīšanas, vides aizsardzības un zemu lietošanas izmaksu īpašības. Piemēram, Cree XLampXR-ELED ir nepieciešama tikai 1W jauda, lai nodrošinātu 100 spilgtuma lūmenus, un tikai mazāk nekā 80 XR-ELED var atbilst vispārējā ielu apgaismojuma prasībām. Turklāt, tā kā XLampLEDs ir salīdzinoši ilgs kalpošanas laiks, LED gaismām nav nepieciešama dārga spuldžu nomaiņa, kas var samazināt ielu apgaismojuma iekārtu kopējās izmaksas. Vissvarīgākais jautājums augsta spilgtuma LED apgaismojuma dizainā ir siltuma izkliedēšana. Vispārējam apgaismojuma pielietojumam ir jāievieto vairākas vai liels skaits gaismas diožu modulī, lai sasniegtu nepieciešamo spilgtumu. Vairāku gaismas diožu koncentrācija ierobežotā telpā radīs siltuma izkliežu grūtības. Izvēloties augstas kvalitātes risinājumus un veicot saprātīgu elektronisko dizainu un termisko kontroli, var atrisināt siltuma izkliedēšanas problēmu.
Šajā rakstā galvenā uzmanība tiks pievērsta MCU, LED draiveru un komponentu lietošanai augsta spilgtuma LED apgaismojumā. MCU var nodrošināt inteliģentu vadību LED apgaismojuma aptumšošanai, zemas frekvences mirgošanas novēršanai un pastāvīgas strāvas uzturēšanai. Vispārīgi runājot, gaismas diolēm ir nelineāras V-I īpašības, un ir nepieciešama pašreizējā funkcija, lai novērstu to, ka enerģijas patēriņš pārsniedz maksimālo budžetu. Tāpēc stabils strāvas avots ir ideālākais enerģijas avots gaismas diožu braukšanai. Pamatojoties uz Freescale 8 bitu mikrokontrollera MC9RS08KA2 izstrādāto LED stabilo konstantās strāvas avota risinājumu (kā parādīts a attēlā), nelielu LED gaismas avotu ar gaismas un tumšu vadību var realizēt, izmantojot dažādus pašreizējos iestatījumus. Visas shēmas realizācija ir ļoti vienkārša, un tās galvenās iezīmes ir: augstas spilgtuma LED draiveris ar 350mA strāvas piedziņas spēju; noregulē barošanas spriegumu, kontrolējot buka pārveidotāju, lai tas atbilstu dažādu gaismas diožu priekšējā sprieguma prasībām; līdz 80% efektivitāte; Iekšēji ģenerēt PWM pārslēgšanas frekvenci; realizēt atgriezeniskās saites kontroli uz LED caur strāvas rezistoru; vienas pogas gaismas un tumša vadība. Buka pārveidotājs var vadīt augsta spilgtuma LED draiveri, izmantojot 3 Ni-NH baterijas un 1 litija jonu akumulatoru, un tas var nodrošināt 3 ~ 4V izejas spriegumu un maksimālo izejas strāvu 1A.
Lielākajai daļai LED piedziņas jaudas, kas balstīta uz pakāpenisku pārveidotāju, ir nepieciešami tikai 3 ~ 6 ārējie komponenti, un jauda ir ļoti vienkārša. Vidēja sprieguma LED draiveriem ir elastīgi ieejas spriegumi un izejas spriegumi. Pateicoties ļoti lielajai izejas strāvai, šie draiveri var vadīt vairāk nekā vienu augsta spilgtuma LED virkni vai masīvu. Augstsprieguma LED draiveri var tieši savienot ar parasto bezsaistes ievadi (85 ~ 265V), kas var nodrošināt ļoti augstu strāvu un spriegumu. Lielākā daļa dizainu, kuru pamatā ir augstsprieguma LED draiveri, izmanto neizolētus savienojumus, kas ir efektīvāki par izolētiem dizainiem. Starptautiskā taisngriežu uzņēmuma (IR) IRS2540 un IRS2541 ir augstsprieguma un augstfrekvences pakāpeniska regulatora vadības SIK, kas ir īpaši piemēroti maiņstrāvas / līdzstrāvas bezsaistes neizolētām lietojumprogrammām, kurām nepieciešamas vairākas LED shēmas vai DC / DC krāsu sajaukšanas iespējas. IRS2540 un IRS2541 nominālais spriegums ir 200V vai 600V. Viņi izmanto nepārtraukta režīma aizkaves tipa histerēzes buka regulatoru iekšpusē un izmanto precīzu mikroshēmas joslas atstarpes atsauces vērtību, lai kontrolētu vidējo slodzes strāvas kļūdu 5% robežās. Ārējā augstas klases bootstrap jauda vada pakāpeniskas sastāvdaļas frekvencēs līdz 500kHz.
Tipiska IRS2540 lietojumprogrammu shematiskā shēma. Ja LED lampa ir pievienota nepareizi vai nepareizi izmantota, tas izraisīs lielu pārslodzes strāvu un īssavienojumu. Kritiskās elektroenerģijas izolēšana var izvairīties no dārgo komponentu bojājumiem. Cilvēki bieži izmanto PPTC ierīces, lai ražotu elektrību ar lielu inrush strāvu startēšanas laikā. Elektriskajā konstrukcijā, kas nav jāatjauno, vai, ja kļūme rodas tikai tad, kad sistēma neizdodas, ir piemērots drošinātājs. Tyco Electronics nanoSMD un NanoSMD PolySwitch reģenerējamo ierīču sērija var novērst pārmērīgas strāvas radītos bojājumus. Tos neietekmē sākuma strāva, darba strāva svārstās no 0,005 līdz 2,6A, to darbības ātrums ir ļoti ātrs un montāžas pretestība uz elektriskās plāksnes ir ļoti maza.
