低压交流电流照明灯具在发亮二极体(LED)照明灯具运用中,非常遭受亲睐,该技术性乃至可运用在300瓦的LED照明输出功率中,等同于叁至四个路灯的輸出。
洞察控制器特点设计方案出低压AC的LED运用设计方案
低压交流电流照明灯具系统软件在销售市场上越来越火爆,从房间内关键照明灯具(Accent Lighting)到一般的轨道射灯,忧于运用在工程照明系统软件。零售商和家装建材行如IKEA和Home Depot早已将这种技术性快速而普遍的传递给消费者,使开关电源系统软件列入特殊低压的应用标准,使用人便无须历经承包单位而能自主安裝。
低压交流电流LED照明运用盛行
全部低压交流电流照明灯具系统软件应用的是一种一体式主开关电源,这一主开关电源出示线下交流电流转化成低压的计划方案,在一切负荷下,即便电源电路处在引路的状况,其輸出均不容易超出30安培有效值(VRMS)。次之,在全部情况下,电源电路务必有一个25安培(A)的电流量限定,这两个标准将决策低压交流电流照明灯具运用的较大电力工程。典型性的输出电压是12或24安培交流电流(VAC),但仍须维持25安培较大电流不会改变,无论是12伏特、300瓦(W)的系统软件或24安培600瓦的系统软件皆是。
由于所述塬因,低压交流电流照明灯具在发亮二极体(LED)照明灯具运用中,非常遭受亲睐,该技术性乃至可运用在300瓦的LED照明输出功率中,等同于叁至四个路灯的輸出。这一举动让设计师在设计方案上有着非常大的延展性,可容许相对性大型的单一部件或由单一开关电源出示的多组态软件灯器设计方案,亦或是在这里彼此之间的设计方案。可明确的是,通过具延展性的LED照明运用设计方案,将使照明灯具系统软件从传统式日光灯大步走向前迈入。
而在底压交流电流系统软件中,可考虑到叁个不一样的照明设备,最先是仅在一到2个某些系统软件中设备一个大/高輸出设计方案;次之为可援助十到二十个设备于系统软件小灯源的中小型輸出设计方案;最终则是可容许在单一系统软件中存有五十到一百个照明灯具器的中小型輸出设计方案。
大中型列阵设计方案打造出高灯源輸出运用
以大中型列阵设计方案来讲,在2个不一样的范畴中,马上能显出LED与众不同设计方案的益处,特别是在更与众不同的大中型照明灯具源事例中,可通过大中型列阵造就出高灯源輸出运用。一般而言,在路灯的运用(选用高电压线下解决方法)上面应用100瓦的LED灯源,尽管不建议其应用低压交流电流系统软件(这会产生全部标准和规范的新设定),但设计师却还有机会以低压交流电流的费用预算做到一样实际效果,从而从一个3.5安培的双向工作电压和应用350毫安培电流量的规范LED下手开展设计方案,大概内以每一个1.2瓦或约八十个LED为基本。
为做到所希望的輸出电力工程,应用单一控制器并应用多个串连/串联组成方法的LED计划方案便很有诱惑力,但工业界一般不激励此类设计方案标准,塬因取决于若适用某些操纵每一个LED路线,最先碰到的难题为,LED和溫度有前馈控制的关联,当溫度上升,须严控双向工作电压降低,以防止大量电流量流动性,进一步使LED的溫度上升。其较大的危害便是在不一样路线共享资源同样电流量下,可能迅速造成搭配不当的难题,若电流量沒有被某些分配,便于根据全部路线,便很可能变成系统异常的来源于。
运用网上设计工具找寻合适LED驱动器
好似上述情况,销售市场上面有各种各样的控制器能合乎要求。英国我国半导体材料(NS)就会有几种LED驱动器可以做到需要的较大键入范畴,另外也具有简单设计方案的特点和效率主要表现。先从24VAC系统软件说起,其为最引人注目的独特大中型照明灯具,现阶段谈起的控制器全是交流电对交流电(DC-DC)转化器,因此 在主开关电源出示的交流电流信号将会出现开展一些整流器的情况,根据此类状况,对转化器的键入标准须改成:24VRMS=67.88VPP与在调节后控制器较大的键入工作电压范畴34安培。
就的确得知的标准而言,在这里环节的设计方案上,设计师心里很有可能现有一个特殊的LED规格型号,而文中探讨的全部设计方案,都能够应用如英国我国半导体材料的 WEBEBCH LED Designer网上设计工具开展开发设计,能够 输入键入工作电压(34安培直流电源)、LED种类/值及需要的輸出组态软件。除此之外,在350毫安培和Vf=3.5安培标准下,可驱动器九个LED组成的24VAC串灯,整流器后为34安培直流电源(VDC)。而通过网上专用工具中的主要参数搜索器,看起来有着很多可用的键入范畴,然因工作中周期时间的限定,实际上并沒有很多可援助的路线。在这里状况下,仅有英国我国半导体材料的LM3401和LM34092款LED驱动器能作援助,若把LED的总数从九颗降低至八颗,在控制器的挑选上才会提升。
特别注意的是,当串灯的LED总数提升时,则需要经过工作电压的变压来援助,现如今大多数低压交流电流运用的关键转化器拓扑结构为降血压转化器(輸出到LED的驱动器工作电压比键入到转化器的工作电压还低),它是对偏少LED路线的关键见解。
掌握控制器人物角色对症治疗
一般来说,尽量应用单一控制器来驱动器好几个LED最合乎成本效益,然并不认为在单一控制器中应用串联路线,只是期待串连路线尽量增加;其资源优势取决于,即便路线遭受严苛标准和维护,也可以保证 根据LED的电流量皆同样。如此一来,一个很大的键入工作电压就能简易驱动器很多的LED路线,仅仅在历经整流器后,该路线一般会外流一半的交流电流工作电压值,所以优点受到非常大影响;为处理此一难题,则可换采变压解决方法(输出电压比键入工作电压大时),以缓解驱动器很多LED路线的压力。
另一个见解是,若串灯可保持小于二十个LED(Vf=3.9V和350MA的LED驱动电流量),就能在低压限定下保持变压輸出(在84.85VPP 的低压限定下有70VDC),可经过英国我国半导体材料任一款LM342X控制器做到,它出示过电压/欠压体制、电流量限定,及其依要求选装的超温维护作用。
除此之外,针对控制器设备特点的掌握在电路原理上饰演关键的人物角色,如是不是须援助脉冲宽度调变(PWM)变光、对比变光等,或者为更改灯源輸出是不是须添加一些电子光学要素及超温维护,之上考虑均为采用哪种控制器的要素。
对于所述要求,LM3421/23控制器具有阻拦和发觉附加不正确警示的特点,针对欲做到高层住宅级维护及出示微处理器(MCU)反映的运用而言,是很适合的元器件。而LM3424內建的超温维护作用有益于电子光学或超温维护运用(减少与LED溫度相关的輸出电流量);其次,LM3429虽因此产品系列最基础款的控制器,但仍具备在变压运用中的过电压保护和电流量限定,帮助变压检验。
驱动器二十个LED,每一个均值电流量均为350毫安培,3.5安培双向工作电压的原理图,除此之外,电源电路或许会由于需要开展对比变光(当键入降低时灯源的輸出便会减少)而有一定的更改,以合乎简易又全方位遭受维护的路线控制器。如欲寻找更严苛的色调精确度,可选用PWM变光。
大电容器计划方案减少涟波 增加电解质溶液电容器使用寿命
有一个简易的定义是运用变压解决方法来修复以交流电流整流器驱动器很多LED灯串时损害的工作电压,且仍维持在底压限定中,这大概是前面耗费的27瓦(在92%高效率下的24.5瓦LED),故不言而喻,系统软件是怎样在单一配件下扩展成每一个路线都遭受详细维护的高端设计方案。
若进一步选用四条那样的电源电路,则一条路线均能达到详细维护和操纵的100瓦设计方案总体目标,为完成此一构架,则很有可能在前面应用一个一般的电子整流器(只必须 4 电流量率的中继二级管和C1/C2的 4电容器)。除此之外,LED照明设计方案假如在低压系统软件下有300~600瓦的能用电力工程,25安培的总电流量对设计方案工作人员来讲就具备许多 挑选。举例来说,从D1~D4必须被标准出较大工作电压和电流量的容量(Headroom)。輸出的电容器能用下述化学方程表明:
C=0.7(I)/ E(f)
在其中,I意味着到中下游电源电路的键入电流量(交流电对交流电变换区), E为可容许的涟波工作电压,而f则是交流电频率。因为此设计方案有92%的高效率,由于LED输出功率为 24.5瓦,这意味着前面的交流电对交流电区将有26.6瓦的输出功率;而在整流器(34VDC)后,从24VAC的开关电源应用26.6瓦并造成约782毫安培的均值键入电流量,如此一来,将可适度调节二级管电子整流器的规格型号。
另一方面,可接纳的涟波也危害着电容器的要求,举例来说,实行一个800毫安培的键入电流量,且在120Hz路线上容许一个1安培的涟波(因中继电子整流器的关联为2 60Hz)必须9,300 F的大电容器;如果是3安培的涟波则只必须1,500 F,因为减少涟波对电解质溶液电容器的使用寿命出示最佳的维护,因此状况下,大电容器将是很有可能采用的挑选计划方案。
中小型列阵设计方案挑戰重重的 减少电容器溫度刻不容缓
另一个极端化的设计方案范畴是中小型列阵设计方案,该设计方案可能是单一LED元器件或者一个独立的部件中包括叁个元器件,可让1瓦变成3瓦的智能化LED照明高效率解决方法,在自然环境和生态公园照明灯具中颇受欢迎。
中小型列阵设计方案对105℃额定电流的电容器来讲,让他们维持制冷在65℃及更低的溫度,因此设计方案中较欠缺的阶段;但是,因为电解质溶液电容器每小于额定值溫度 10℃,就能增加一倍的使用期限,代表着若一个室内设计师可保持65℃或更优的溫度情况,105℃额定值电容器将能增加十六倍的额定值使用寿命,在这里比例下,5,000 钟头的额定值电容器能延长到80,000钟头,对中小型列阵设计方案而言,虽为巨大的挑戰但仍刻不容缓。
由此可证,优良的能源设计方案在LED运用饰演重要人物角色,且应用高效率的控制器如LM3429,则使设计方案挑戰更非常容易处理。在这里设计方案上,最受欢迎的设备是单结型场效电晶体(FET)M1电源开关,其可做到约65℃的溫度主要表现,尽管并沒有多少危害,可是设计师务必明确它与别的关键热原均与电解质溶液电容器拉开距离,且全部板上的元器件都维持在50℃下列,由此可见从LED散发的能源始终是较大的挑戰,而不是电力电子技术。
中小型列阵设计方案获厨房橱柜/展现用照明灯具亲睐
厨房橱柜和展现用照明灯具是低压交流电流系统软件中,有关中小型列阵设计方案的另一个火爆运用,可考虑到一个3安培顺向工作电压、350毫安培、1瓦的LED,配用一个简易的12VAC系统软件,就可以因降血压转化器的构架出示充足容量,并可高效率的驱动器LED。LM3407出示一个350毫安培的輸出限定、中小型封裝,和非常少的外界元器件,以驱动器此种类的LED。因为低输出功率耗费的设计方案(在键入端稍稍超过1.5W)定义,可在一个独立的低压12VAC电源电路援助高达两百个摸组,若应用24VAC系统软件实际操作,则可超出两百五十个(绝大多数低压系统软件的电流量限定较大为25安培)。
回过头看沟通交流对交流电(AC-DC)的变换则是以大中型列阵设计方案解决,根据交流电对交流电变换区的键入电流量,能为键入整流二极管和维持电容器挑选适度值。在这里设计方案中,低于100毫安培的键入电流量和容许2安培涟波约需290 F电容器,因而,330 F将能随便完成那样的要求。
有一项附加考虑到系对于较小负荷设计方案为之,关键系一次侧变电器的工作中很有可能必须某一个最少负载,当处于十分小且功耗的系统软件中,便需要尤其考虑此难题。以一个60瓦低压交流变压器来讲,很有可能需10瓦的负荷才可以一切正常运作,而LED设备的高效率可依据主开关电源的供货范畴解决该难题。
举例来说,在国外我国半导体材料的RD-148参照设计方案中,应用LM3405A展现在12VAC系统软件下驱动器一个3.6Vf、600毫安培的单一LED解决方法。而根据该参照设计方案构架的LM3405A和LM3407均适用在较小灯光效果摸组中,以其有较小的封裝规格(LM3405A采SOT23封裝)和非常少的外界元器件。通过RD-148的案例,将能简单推行一个规格为14mm 21.5mm的详细解决方法,乃至是更小的解决方法也很有可能完成。
完成中小型列阵系统软件 能源管理方法至为重要
现阶段中小型设计方案(中小型列阵,但很多某些系统软件)已明确提出全新的进度,借由应用单一封裝的很大多部件列阵就能提升 照明灯具輸出,且有更强的高效率和能源管理方法技术性。欲进行此类设计方案,可考虑到一个10.5安培的Vf暖白光灯列阵,和一个典型性的640毫安培电流量。特别注意的是,保持列阵在典型性的电流量或适度的能源管理方法设计方案,尤其能增加商品使用寿命,乃至是在高溫危害的自然环境中,尽管这对很多IC控制器是很艰难的挑戰,但在市场的需求的促进下,可预估没多久以后就会有很多合乎此要求的商品发生。殊不知,在历经好多个设计方案循环系统后,工业界便发觉很多融合FET的控制器,针对能源设计方案有解决上的艰难。
承续所述论点论据,很多融合FET的商品在30℃工作温度下实际操作,其IC接中式点心溫度超出90℃,这意味着元器件在环境因素提议的工作温度下,仅有35℃的容量(抵达150~160℃时便会进到能源待机,但较大的提议工作温度是125℃),这对能源机械结构设计而言是难以解决的,故须保证 该状况不容易在LED的运用上产生。
能源挑戰得到解决 高融合控制板有目共睹
总括而言,60℃温度差的能源循环系统(从LED帽到电焊焊接点,一直到驱动板)在设计方案上并有缺憾。提到LED的使用期限和稳定性,能源始终是务必处理的难题,而LM3409控制板便是一个出色的挑选,它能让设计师通过各种各样外界元器件将能源排出来,以一个降低成本的P-Channel氢氧化物半导体材料场效电晶体(PFET)外界元器件为例子,借由应用LM3409就能显着减少系统软件溫度,而在其中最火的元器件应该是53℃的PFET。
因为LM3409的接面溫度是43℃,而全部检测都是在30℃工作温度下开展,这表明其有着充足的能源容量,也使设计师更非常容易做到能源设计方案的总体目标。除此之外,LM3409系一个高宽比融合的控制板,尤其是用以固定不动电流量的LED驱动运用中,因此 只必须极少数的外界元器件,便能够 处理规格难题和减少产品成本。
LM3409亦具备非常容易开展变光操纵的优点,无论是PWM变光(在EN接脚底)或者对比变光,均可借由一个工作电压分压器分隔关键键入轨来得到对比变光作用,如此一来,就能在键入工作电压立即减少时,连同使LED电流量降低,以做到设计方案延展性。次之,假如规定肯定颜色精确性或别的独特的变光作用,则可应用PWM信号(外界的微处理器或相近设备所出示)或者对比IADJ接脚,进行此一要求。
另一方面,LM3409具备2个合理的监控电流量控制回路,一个是设定在高档电流量传感电阻器RSNS,另一个立即在ISENS。设计师有叁个方式经过 ISENS来做到对比变光,最先是通过ISENS引路以让RSNS操纵LM3409;其次系出示接脚一个从0~1.24安培的外界工作电压(由RSNS设定时 1.2安培是较大輸出);或可从接脚到路面相互连接一个分压器以更改电流量(始终将RSNS设定到较大)。
通过之上叁种方法,在交流电流转化成直流电源后,经过工作电压分压器到主键入轨就能随便相互连接;但是若挑选工作电压调节器在1.24安培时,则可有着较大的键入工作电压(12VAC系统软件16.97V,24VAC系统软件33.94V),因而,当键入工作电压较低时,理所应当会造成一个较低的灯源輸出。
而非常值得探讨的是,该状况与没有典型性变光设备控制器的区别,或沒有这一相互连接得话,LM3409将怎样主要表现。
因为上述所说情况均是对于交流电对交流电的控制器,因此 会出现键入到輸出更改的当然情况,有鉴于此,要想对一个固定不动的工作电压或电流量加以控制的念头便应时而生。举例来说,若不出示一个变光信号,电源电路便会试着保持电流量的规格型号,直至键入工作电压贴近输出电压(LED驱动工作电压),且輸出脉冲信号将始终不变,直至键入端进到电源电路信号耗损区(一般是在降血压控制器运行下工作电压时,键入的安培数高过所规定的輸出),当键入工作电压逐渐降低,输出电压也伴随着迅速降低。
回过头看在PFET控制板的调整下,LM3409仅有小范畴的更改,可以在全部工作中周期时间下,保持极低的损害,其应用对比变光作用能够 线形方法减少LED 电流量,使LED具有可调式光的设计方案,在电源开关关掉前做到欠压保护锁住设置(或是可以用很小的输出电压驱动器LED)。借由更改工作电压的方法来做到变光作用,已能合理的操纵键入路线,而在沟通交流对交流电的前面,则必须附加的电容器以做到灯源輸出后,所导致的键入涟波降到最低。
除此之外,通过立即相互连接变光作用到键入工作电压,可不必顾忌LED驱动器的稳定性。除非是充足过虑,不然键入路线的一切临时情况都是会表明在輸出上。因而,该连结方式较不遭受适用,除非是需要应用变光作用,让IADJ保持引路。
另一方面,低压TRIAC变光设备也很有可能会产生设计方案上的挑戰。应用变压变电器或以沟通交流低压波型减少最高值的低压变光系统软件,若应用相近的电源电路就可以优良的运行,但是,TRIAC变光系统软件必须附加的电源电路用于适度的编解码截波波型。
低压交流电流系统软件融合LED 照明灯具解决方法大小通吃
小结来讲,低压交流电流系统软件融合LED照明效率,可出示设计师造就各种各样从中小型到大中型照明灯具解决方法的工作能力。英国我国半导体材料有着适用24VAC和 12VAC系统软件普遍的产品组合策略,以帮助完成其设计方案,在五花八门的商品主力阵容下,决策应用那类解决方法则在于部件的特点,及其需要的解决方法规格。
特别是在需要留意的是,总体系统软件的设计方案须通过现如今控制器的一些特点与进度,才可以做出恰当的决策,并使设计方案越来越更简单、更完善和合理控制成本。有着完善的解决方法专业知识,将可以进一步完成兼顾迅速及成本效益的解决方法,亦让设计方案工作人员有着很多能用的挑选。
值得一提的是,低压交流电流LED在简单化设计方案层面也出示平稳的电路分析,相关这种优势都能节约设计方案時间和钱财,另外也可以提高商品的稳定性。
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