|
Cyfrowe sterowniki i systemy sterowania w praktyce |
|
Sterowniki LED i konfiguracja diod dużej mocy
DRIVER DRLED DV2 - 350/700/900/1400 mA
Kompaktowy
driver LED dużej mocy oparty o nowoczesny scalony sterownik LED
przeznaczony do obciążenia prądem do 1,5 A, wyposażony w szereg
zabezpieczeń, regulację ściemniania PWM (dimming) oraz skuteczne
odprowadzanie ciepła (radiator zalecany przy wersji ponad 700 mA). Charakteryzuje się bardzo
stabilnym prądem wyjściowym oraz niewielkimi stratami mocy.
Driver nie posiada elementów indukcyjnych dzięki czemu generuje
minimum zakłóceń elektromagnetycznych i pracuje stabilnie od
momentu włączenia (w przeciwieństwie do wielu przetwornic typu
"step-down", gdzie często występuje efekt podwyższenia prądu
wyjściowego przez pierwsze kilka- kilkanaście sekund po włączeniu,
co
"doskonale" skraca żywotność diody LED).
Rys. Wyprowadzenia modułu DRLED DV2
Driver
przeznaczony jest do sterowania
pojedynczymi diodami lub zespołami diod LED dużej mocy. W zależności od
wersji wykonania można podłączyć od 1 do 21 diod 1W (350 mA) lub od 1
do 14 diod 3W (700 mA). Poniżej podano podstawowy schemat zasilania
zespołu 3 diod dla drivera DRLED DV2-700 i diod LED 3W przy zasilaniu
12V bez funkcji ściemniania:
Przykładowe zalecane konfiguracje diod LED (dla diod 1W/3W):
Driver
idealnie sprawdza się w zastosowaniach oświetlenia mieszkania
(montowany wewnątrz plafonów ściennych lub sufitowych) sterowanych
ściemniaczami PWM.
Wersje wykonania:
DRLED DV2-350: 350 mA (diody lub zespoły diod 1W)
DRLED DV2-700: 700 mA (diody lub zespoły diod 1W/3W)
DRLED DV2-900: 900 mA (diody lub zespoły diod 10W)
DRLED DV2-014: 1400 mA (zespoły szeregowo-równoległe diod 1W/3W)
Parametry:
Napięcie zasilania: 5-36V
Prąd sterownika: 15mA
Prąd wyjściowy: 350/700/900/1400mA
Dokładność stabilizacji prądu wyjściowego: 1%
Całkowity prąd pobierany: 365/715/915/1415mA
Ściemnianie PWM: 0-100%
Możliwość sterowania ON/OFF wejściem PWM: TAK
Logika wejścia PWM: dodatnia
Poziom H (PWM) - 2,0V (min)
Poziom L (PWM) - 0,8V (max)
Częstotliwość sygnału PWM: xxx
Zabezpieczenie termiczne: TAK
Zabezpieczenie przed odwrotną polaryzacją zasilania: TAK
Moc pobierana: ..........
Moc tracona w module: 0,18W
Moc oddawana: .......
Wymiary (mm): 23/15/5, wyprowadzenia: 7, otwory: 3
Zalecenia:
Driver nie
wymaga osobnego radiatora (w tym przypadku powierzchnia PCB - obydwie
warstwy - stanowi swoisty radiator) jednak zamocowanie go na radiatorze
jest zalecane w przypadku:
- montażu w pobliżu zespołu zasilanych przez niego diod LED, wewnątrz zamkniętej przestrzeni
- montażu w pobliżu innego źródła ciepła
- wersji 014 (1,4A) oraz pozostałych gdy obciążenie wynosi ponad 9W.
Driver można mocować do radiatora zasilanych diod lub innej metalowej powierzchni.
Montując driver do metalowej (przewodzącej) powierzchni należy użyć
podkładek (tulejek) dystansowych, tak aby
nie spowodować zwarć na końcówkach elementów
przewlekanych. Należy zastosować dystanse metalowe (w przypadku
wykorzystania powierzchni jako dodatkowego chłodzenia) lub z tworzywa
sztucznego.
INFORMACJE ROZSZERZONE
Czym jest driver LED?
Zastosowanie rezystora do zasilania diody
dużej mocy mija się z celem
ponieważ moc użytego rezystora byłaby porównywalna z mocą diody
(zespołu diod), przez co konstrukcja pobierałaby dwa razy większą moc z
czego połowa tracona byłaby na rezystorze w postaci ciepła. Ponieważ
sama dioda również traci nieco energi w postaci ciepła,
doszedłby problem z chłodzeniem całości. Mówiąc w skrócie
sprawność takie zasilania byłaby na poziomie ok. 50%. Aby więc wydajnie
i ekonomicznie korzystać z diod dużej mocy potrzebny
jest sterownik którego głównym zadaniem jest
stabilizacja prądu wyjściowego na założonym poziomie, niezależnie od
napięcia zasilającego. Dodatkowo taki sterownik musi odznaczać się jak
najmniejszą mocą strat (wysoka sprawność) oraz niezawodnością. Zadanie
takie spełniają układy zbudowane w oparciu nowoczesne scalone
sterowniki LED przedstawione w niniejszej witrynie.
Prąd zasilania diody
Podstawowym parametrem diody mocy (i nie tylko) jest jej prąd zasilania,
czyli natężenie prądu elektrycznego jakie pobiera dioda w czasie pracy
świecąc z pełną jasnością przy zachowaniu maksymalnej trwałości
określonej przez producenta. Parametr ten jest dokładnie określony dla
każdej diody LED, co nie oznacza automatycznego ograniczenia "apetytu"
diody do wartości podanej przez producenta. Jeśli dioda będzie miała
taką możliwość pobierze prąd znacznie przekraczający wartość nie tylko
optymalną ale i maksymalną ulegając zniszczeniu. Prąd powinien być
stabilizowany na poziomie jak najbardziej zbilżonym do określonego dla
danej diody.
Typowe wartości prądu to:
- dioda 1W - 350 mA
- dioda 3W - 700 mA
- dioda 10W - 900 mA
Napięcie zasilania diody
Kolejnym parametrem jest napięcie zasilania. Jest ono zależne od
technologii wykonania, koloru, czy temperatury barwowej (dla diod
białych). Tutaj również należy zadbać od strony zasilacza
o odpowiedni poziom napięcia zasilania diody (zespołu diod). W
przeciwieństwie do prądu, napięcie nie jest tak krytyczną wartością i
zwykle napięcie sekcji diod połączonych szeregowo bywa zaokrąglane do
standardowego poziomu (5, 9, 12, 24V).
Typowe wartości napięcia to:
- dioda 1W - 3,2 - 3,6 V
- dioda 3W - 3,2 - 3,6 V
- dioda 10W - 10,5 - 12 V
Łączenie diod w zespoły szeregowo - równoległe
Diody łączy się w zespoły dla uzyskania odpowiednich parametrów
zasilania (prądu i napięcia) przy założonej mocy żródła światła.
Diody można łaczyć w zespoły równolegle, lub w sekcje -
szeregowo, alebo tworzyć zespoły z sekcji połączonych
równolegle. Obowiązują tutaj dwie proste zasady:
połączenie szeregowe: prąd całkowity jest równy natężeniu prądu pojedynczej diody. Napięcie całkowite jest równe sumie napięć wszystkich diod w gałęzi połączenie równoległe: prąd całkowity jest równy sumie prądów wszystkich diod. Napięcie całkowite jest równe napięciu pojedynczej diody w gałęzi
Powyższe
zasady są prawidłowe dla założenia że wszystkie zastosowane diody są
tego samego typu (identyczne parametry elektryczne). Według podanych
wyżej parametrów dobiera się zasilacz oraz driver dla
przeznaczonego do sterowania zespołu diod LED.
Przykładowe konfiguracje:
UWAGI
Napięcie zasilacza musi być o 1,0 - 1,5V
większe od napięcia zasilania zespołu diod LED. Wydajność prądowa
zasilacza musi być nieco większa od prądu pobieranego przez
zespół diod (uwzględnia to naturalne straty w sterowniku).
Funkcja PWM
Funkcja regulacji mocy drivera realizowana jest poprzez
sterowanie współczynnikiem wypełnienia impulsu (PWM). Wejście może być
zastosowane do:
- zablokowania regulacji (ściemniania) - podłączyć do dodatniego wejścia zasilania (ZAS+)
- sterowania typu włącz/wyłącz - podanie 0/1 na to wejście blokuje/odblokowuje sterownik
- regulacji (ściemniania) PWM - moc drivera odpowiada współczynnikowi wypełnienia impulsu (0-100%)
Przykładowe wykorzystanie wejścia PWM:
Driver
idealnie sprawdza się w zastosowaniach oświetlenia mieszkania
(monotowany wewnątrz plafonów ściennych lub sufitowych) sterowanych
ściemniaczami PWM.
Przykładowe wartości prądu i napięcia dla pojedynczej diody:
1W |
3W |
10W |
350 mA / 3,5 V |
700 mA / 3,5 V |
900 mA / 10,5 V |
Zalecenia:
Driver powinien być zamocowany
na radiatorze sterowanych przez niego diod LED (lub innej metalowej
powierzchni), co poprawia jego chłodzenie i stabilizuje parametry
pracy. Jest to tylko zalecenie - driver został tak zaprojektowany aby
równie wydajnie pracować bez dodatkowego chłodzenia.
Montując driver do metalowej (przewodzącej) powierzchni należ użyć
podkładek (tulejek) dystansowych (np. dołączonych do zestawu), tak aby
nie spowodować zwarć na końcówkach elementów
przewlekanych. Driver ma być zamontowany ponad metalową powierzchnią,
przekazując ciepło poprzez metalowe dystanse.
|
|
Kopiowanie
całości lub części tego tekstu, w jakiejkolwiek formie jest
zabronione, za wyjątkiem rozpowszechniania
linków i/lub udostępnionych do pobrania dokumentów (programów) w
niezmienionej formie. Wszystkie opisane
rozwiązania techniczne, jeśli nie zaznaczono inaczej, stanowią własność autora
niniejszego tekstu.
© 2024
Dariusz Kozak. Wszystkie prawe zastrzeżone
|
|
|