Anvendelsesløsninger til LED-belysningsarmaturer med høj lysstyrke
Sammenlignet med traditionel halogen lavspændingsbelysning har brug af LED'er med høj lysstyrke som indendørs dekorative lys, landskabsbelysning og gadebelysning mange fordele. LED'er med høj lysstyrke kan give større lysstyrke med mindre strømforbrug og har egenskaberne energibesparelse, miljøbeskyttelse og lave brugsomkostninger. For eksempel har Cree' s XLampXR-ELED kun brug for 1W strøm for at levere 100 lumen lysstyrke, og kun mindre end 80 XR-ELED'er kan opfylde kravene til generel gadebelysning. Fordi XLampLED'er desuden har en relativt lang levetid, kræver LED -lys ikke en dyr pæreudskiftning, hvilket kan reducere de samlede omkostninger ved gadelysudstyr. Det vigtigste problem i LED-belysning med stor lysstyrke er varmeafledning. Generelle belysningsapplikationer skal sætte flere eller et stort antal lysdioder i et modul for at opnå den nødvendige lysstyrke. Koncentrationen af flere lysdioder i et begrænset rum vil forårsage vanskeligheder med varmeafledning. Ved at vælge løsninger af høj kvalitet og udføre rimeligt elektronisk design og termisk kontrol kan problemet med varmeafledning løses.
Denne artikel vil fokusere på anvendelsen af MCU'er, LED-drivere og komponenter i LED-belysning med høj lysstyrke. MCU kan levere intelligent kontrol til dæmpning af LED-belysning, eliminering af lavfrekvent flimmer og opretholdelse af konstant strøm. Generelt har lysdioder ikke-lineære VI-egenskaber, og en aktuel funktion er påkrævet for at forhindre, at strømforbruget overskrider det maksimale budget. Derfor er en stabil strømkilde den mest ideelle strømkilde til at drive LED'er. Baseret på Freescale' s 8-bit mikrokontroller MC9RS08KA2 designet LED stabil konstant strømkilde løsning (som vist i figur a), kan en lille LED lyskilde med lys og mørk kontrol realiseres gennem forskellige aktuelle indstillinger. Realiseringen af hele ordningen er meget enkel, og dens hovedtræk omfatter: en LED-driver med høj lysstyrke med 350mA strømdrevsevne; juster strømforsyningsspændingen ved at styre bukkomformeren, så den matcher de forreste spændingskrav for forskellige lysdioder; op til 80% effektivitet Internt generere PWM -skiftefrekvens; realisere feedback -kontrol på LED gennem strømmodstand; enkelt-knap lys og mørk kontrol. Buck-konverteren kan drive en LED-driver med høj lysstyrke gennem 3 Ni-NH-batterier og 1 lithium-ion-batteri, og den kan levere 3 ~ 4V udgangsspænding og en maksimal udgangsstrøm på 1A.
De fleste LED-drevseffekter baseret på trin-down-konverter behøver kun 3 ~ 6 eksterne komponenter, og strømmen er meget enkel. Middelspændings LED-drivere har fleksible indgangsspændinger og udgangsspændinger. På grund af den meget store udgangsstrøm kan disse drivere drive mere end én LED-streng eller array med høj lysstyrke. Højspændings LED -driveren kan tilsluttes direkte til den almindelige offlineindgang (85 ~ 265V), som kan levere meget høj strøm og spænding. De fleste designs baseret på højspændings LED-drivere bruger ikke-isolerede forbindelser, som er mere effektive end isolerede designs. IRS2540 og IRS2541 fra International Rectifier Company (IR) er højspændings- og højfrekvente trin-down regulatorstyrings-IC'er, som er særligt velegnede til AC/DC offline ikke-isolerede applikationer, der kræver flere LED-kredsløb eller DC/DC farveblanding muligheder. Den nominelle spænding for IRS2540 og IRS2541 er 200V eller 600V. De bruger en hysterese-bukkeregulator med kontinuerlig tilstandsforsinkelse indeni og bruger en nøjagtig referenceværdi på chipbåndgabet til at kontrollere den gennemsnitlige belastningsstrømfejl inden for 5%. Den eksterne high-end bootstrap-effekt driver nedtrapningskomponenterne ved frekvenser op til 500 kHz.
Typisk applikationsskematisk diagram over IRS2540. Når LED -lampen er tilsluttet forkert eller misbruges, forårsager den en stor overbelastningsstrøm og kortslutning. Isolering af den kritiske elektricitet kan undgå skader på de dyre komponenter. Folk bruger ofte PPTC -enheder til at generere elektricitet med en stor startstrøm ved opstart. I det elektriske design, der ikke skal gendannes, eller hvor fejlen kun opstår, når systemet svigter, er en sikring egnet. Tyco Electronics' nanoSMD- og nanoSMD -serien af PolySwitch -genoprettelige enheder kan forhindre skader forårsaget af overdreven strøm. De påvirkes ikke af startstrømmen, arbejdsstrømmen varierer fra 0,005 til 2,6A, deres handlingshastighed er meget hurtig og monteringsmodstanden på det elektriske kort er meget lille.
