ডিজাইন ওভারভিউ
TIDA-01096 TI ডিজাইনটি টিউনেবল, সাদা LED লুমিনেয়ারের জন্য একটি পরীক্ষিত DC-DC LED ড্রাইভার সাবসিস্টেম। এই ডিজাইনটি একটি ওয়্যারলেস সিস্টেম-অন-এ-চিপ (SoC) প্ল্যাটফর্মে তৈরি করা হয়েছে, যা যেকোনো ব্লুটুথ লো এনার্জি (BLE) ডিভাইস ব্যবহার করে তীব্রতা সমন্বয় (ডিমিং) এবং করেলেটেড কালার টেম্পারেচার (CCT) নিয়ন্ত্রণ সক্ষম করে।
মূল উদ্ভাবন: টিউনেবল হোয়াইট লুমিনেয়ার্স দিনের আলোর অবস্থা অনুকরণ করে। পৃথক উষ্ণ-সাদা ও শীতল-সাদা এলইডি স্ট্রিং সহ, এই নকশা সিসিটি টিউনিং সক্ষম করে, যা মানব স্বাস্থ্য প্রয়োগের জন্য যথাযথ সার্কাডিয়ান উদ্দীপনা অর্জনে সহায়তা করে।
মূল কর্মক্ষমতা বিবরণ
Key Features & Benefits
High-Efficiency Operation
অ্যানালগ ডিমিং-এর মাধ্যমে ১০০% থেকে ৫০% উজ্জ্বলতায় ৯৮% দক্ষতা অর্জন, যা LED লাইটিং সিস্টেমে শক্তি খরচ এবং তাপ উৎপাদন হ্রাস করে।
Advanced Dimming Capabilities
এনালগ ডিমিংয়ে ১:২৫ কনট্রাস্ট রেশিও এবং PWM ডিমিংয়ে ১:৫০ কনট্রাস্ট রেশিও, বিভিন্ন আলোর পরিস্থিতির জন্য সুনির্দিষ্ট ব্রাইটনেস কন্ট্রোল প্রদান করে।
Wireless Bluetooth Control
Bluetooth Smart কানেক্টিভিটি স্মার্টফোন বা অন্যান্য BLE ডিভাইস ব্যবহার করে ইনটেনসিটি এবং কালার টেম্পারেচারের ওয়্যারলেস কন্ট্রোল সক্ষম করে।
Ambient Light Sensing
OPT3001-ভিত্তিক আলোর পরিমাপ সফ্টওয়্যারে দিনের আলো সংগ্রহ এবং ধ্রুব লুমেন বাস্তবায়ন শক্তি দক্ষতার জন্য সক্ষম করে।
ব্যাপক সুরক্ষা
ড্রাইভার এবং LED মডিউলের জন্য ওভারকারেন্ট ও ওভারটেম্পারেচার সুরক্ষা নির্ভরযোগ্য অপারেশন এবং দীর্ঘায়ু জীবনকাল নিশ্চিত করে।
সার্কাডিয়ান লাইটিং সাপোর্ট
টিউনএবল হোয়াইট ক্যাপাবিলিটি সারাদিন প্রাকৃতিক দিনের আলোর অবস্থা অনুকরণ করে মানব স্বাস্থ্য অ্যাপ্লিকেশন সমর্থন করে।
বিস্তারিত বিষয়বস্তু ওভারভিউ
নথির বিষয়বস্তু
সিস্টেম ওভারভিউ
Light-emitting diodes (LEDs) ক্রমবর্ধমানভাবে আলোর উৎস হিসেবে ব্যবহৃত হচ্ছে। এই লেখা লিখবার সময়ে, আলোর ফোকাস বর্তমানে স্থির আলোর আউটপুট দিয়ে সহজে এলাকা আলোকিত করা থেকে গুণগত এবং নিয়ন্ত্রিত আলোর আউটপুট প্রদানের দিকে সরে যাচ্ছে। সমন্বয়যোগ্য তীব্রতা এবং সমন্বয়যোগ্য কালার টেম্পারেচার সহ উচ্চ মানের আলোকসজ্জা স্থাপত্য এবং মানব কল্যাণ বৃদ্ধিতে একটি মূল ভূমিকা পালন করে।
সাদা আলোর বর্ণ তাপমাত্রা পরিবর্তন করতে, ডিজাইনার উষ্ণ এলইডি (প্রায় 2500 K বর্ণ তাপমাত্রা) এবং শীতল এলইডি (প্রায় 5700 K বর্ণ তাপমাত্রা) এর সংমিশ্রণ বাস্তবায়ন করতে পারেন। টিউনেবল, সাদা চিপ-অন-বোর্ড (COB) এলইডি দুটি পৃথক স্ট্রিং সহ উপলব্ধ। স্ট্রিংগুলির মাধ্যমে কারেন্ট পরিবর্তন করে, ডিজাইনার 2500 K থেকে 5700 K পর্যন্ত বর্ণ তাপমাত্রা সৃষ্টি করতে পারেন।
ড্রাইভার সহ টিউনেবল সাদা-এলইডি ইঞ্জিন সার্কাডিয়ান লাইটিং এর জন্য একটি প্ল্যাটফর্ম হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে, যা মানব কল্যাণকে লক্ষ্য করে। আলো ঘুম, সতর্কতা, কাজের দক্ষতা এবং স্বাস্থ্যের উপর গভীর প্রভাব ফেলে। একটি টিউনেবল, সাদা-এলইডি লাইটিং সিস্টেম সার্কাডিয়ান রিদমের যথাযথ রক্ষণাবেক্ষণের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, যা প্রয়োজনীয় পরিমাণ সাদা আলো এবং উষ্ণ আলো সরবরাহ করে, এবং এটি indoor পরিস্থিতিতে কল্যাণ উন্নত করে।
মূল সিস্টেম স্পেসিফিকেশন
| PARAMETERS | MIN | TYP | MAX | UNIT |
|---|---|---|---|---|
| ইনপুট ভোল্টেজ | 35 | - | ৪২ | V |
| Output (LED) current | 0 | - | ৭০০ | mA |
| Switching frequency | - | ৬০০ | - | kHz |
| PWM ডিমিং ফ্রিকোয়েন্সি | 200 | - | 5000 | হার্জ |
| Warm LED ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ | 34 | 37 | 40 | V |
| কোল্ড এলইডি ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ | 35 | 38 | 41 | V |
| অপারেটিং তাপমাত্রা | -৩০ | - | ১০০ | °C |
সিস্টেম ব্লক ডায়াগ্রাম
সিস্টেম আর্কিটেকচার SimpleLink CC2650 ওয়্যারলেস MCU লঞ্চপ্যাড কিটকে কেন্দ্র করে গঠিত, যা উষ্ণ ও শীতল LED স্ট্রিংয়ের জন্য দুটি TPS92513HV বাক LED ড্রাইভার নিয়ন্ত্রণ করে। ডিজাইনে অন্তর্ভুক্ত:
- CC2650 Wireless MCU: ডিমিং কন্ট্রোলের জন্য PWM সিগন্যাল তৈরি করে এবং ব্লুটুথ কানেক্টিভিটি ব্যবস্থাপনা করে
- TPS92513HV Buck LED Drivers: একীভূত অ্যানালগ কারেন্ট অ্যাডজাস্ট সহ উষ্ণ ও শীতল LED স্ট্রিং-এর জন্য দুটি স্বাধীন ড্রাইভার
- OPA376 Op-Amps: অ্যানালগ ডিমিং কন্ট্রোলের জন্য ফিল্টার করা PWM সিগন্যাল বাফার করুন
- OPT3001 অ্যাম্বিয়েন্ট লাইট সেন্সর: দিনের আলো সংগ্রহ এবং ধ্রুব লুমেন আউটপুট সক্ষম করে
- LMT84 তাপমাত্রা সেন্সর: তাপীয় সুরক্ষার জন্য হিটসিঙ্কের তাপমাত্রা পর্যবেক্ষণ করে
- RC লো-পাস ফিল্টার: PWM সংকেতকে অ্যানালগ ভোল্টেজে রূপান্তর করুন বর্তমান রেফারেন্স সেটিংয়ের জন্য
ডিজাইন নোট: সিস্টেমটি 35-42V DC ইনপুট গ্রহণ করে এবং আলাদা উষ্ণ ও শীতল LED স্ট্রিং সহ একটি 35W টিউনেবল হোয়াইট LED COB চালায়, যা 2500K থেকে 5700K পর্যন্ত কালার টেম্পারেচার টিউনিং সক্ষম করে।
হাইলাইটেড কম্পোনেন্টস
TPS92513HV
1.5-A স্টেপ-ডাউন (বাক) কারেন্ট রেগুলেটর যাতে উচ্চ-কারেন্ট LED চালানোর জন্য ইন্টিগ্রেটেড MOSFET রয়েছে।
- ৪.৫-৬০ভি ইনপুট ভোল্টেজ রেঞ্জ
- ±৫% এলইডি কারেন্ট অ্যাকুরেসি
- ১০০কিলোহার্টজ থেকে ২মেগাহার্টজ সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি
- ডেডিকেটেড PWM ডিমিং ইনপুট
- ইন্টিগ্রেটেড 220-mΩ হাই-সাইড MOSFET
CC2650
ব্লুটুথ স্মার্ট, জিগবি, এবং 6LoWPAN অ্যাপ্লিকেশনের লক্ষ্যে তৈরি ওয়্যারলেস এমসিইউ।
- 48MHz এ 32-বিট ARM Cortex-M3 প্রসেসর
- আল্ট্রা-লো-পাওয়ার সেন্সর কন্ট্রোলার
- ROM-এ এমবেড করা BLE কন্ট্রোলার
- ১২৮ কিলোবাইট ফ্ল্যাশ, ২০ কিলোবাইট এসআরএএম
- আই²সি, ইউএআরটি, এসপিআই-সহ সমৃদ্ধ পারিফেরাল সেট
OPT3001
মানব চোখের প্রতিক্রিয়ার সাথে মেলাতে সুনির্দিষ্ট অপটিক্যাল ফিল্টারিং সহ পরিবেষ্টিত আলোর সেন্সর।
- Rejects >99% of IR
- 0.01 লাক্স থেকে 83k লাক্স পরিমাপ সীমা
- 23-বিট কার্যকর গতিশীল পরিসীমা
- কম অপারেটিং কারেন্ট: 1.8µA
- I²C সামঞ্জস্যপূর্ণ ডিজিটাল আউটপুট
OPA376
ই-ট্রিম সহ কম-শব্দ অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ার, যা অসাধারণ ডিসি নির্ভুলতা এবং এসি পারফরম্যান্স প্রদান করে।
- কম শব্দ: 1 kHz-এ 7.5 nV/√Hz
- কম অফসেট ভোল্টেজ: সাধারণত 5µV
- 5.5 MHz gain bandwidth product
- Rail-to-rail input and output
- 2.2V থেকে 5.5V সরবরাহ ভোল্টেজ
LMT84
Precision CMOS তাপমাত্রা সেন্সর যার অ্যানালগ আউটপুট ভোল্টেজ তাপমাত্রার সাথে ব্যস্তানুপাতিক।
- ±0.4°C সাধারণ নির্ভুলতা
- -50°C থেকে 150°C তাপমাত্রা পরিসীমা
- কম ৫.৪-µA নিষ্ক্রিয় কারেন্ট
- -৫.৫ mV/°C গড় সেন্সর গেইন
- কম ১.৫-ভি অপারেশন
সিস্টেম ডিজাইন থিওরি
LED গুলির জন্য প্রয়োজন ধ্রুবক কারেন্ট ড্রাইভ এবং টিউনেবল হোয়াইট লাইটের জন্য দুটি পৃথক LED স্ট্রিং-এর কারেন্ট পরিবর্তনশীল ও নিয়ন্ত্রিত হতে হয়। একটি টিউনেবল হোয়াইট LED লুমিনেয়ারের প্রয়োজন একটি AC-DC কনস্ট্যান্ট-ভোল্টেজ পাওয়ার সাপ্লাই যুক্ত দুটি DC-DC বাক কারেন্ট কন্ট্রোলারের সাথে LED স্ট্রিংগুলির মাধ্যমে কারেন্ট পরিবর্তন করার জন্য।
TIDA-01096 প্ল্যাটফর্মটি TPS92513HV বাক LED ড্রাইভার ব্যবহার করে যা একীভূত অ্যানালগ কারেন্ট অ্যাডজাস্টের মাধ্যমে উষ্ণ ও শীতল LED স্ট্রিং-এর কারেন্ট নিয়ন্ত্রণ করে। TPS92513/HV LED ড্রাইভারগুলিতে অ্যানালগ ও পলস উইডথ মড্যুলেশন (PWM) ডিমিং-এর জন্য পৃথক ইনপুট রয়েছে, যা 100:1-এর বেশি কনট্রাস্ট রেশিও অর্জনের জন্য সমঝোতাহীন ব্রাইটনেস কন্ট্রোল নিশ্চিত করে।
বাক LED ড্রাইভারগুলি SimpleLink CC2650 ওয়্যারলেস MCU লঞ্চপ্যাড কিট দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, যা উভয় স্ট্রিং-এর PWM ডিমিং-এর জন্য দুটি PWM তৈরি করে। অ্যানালগ ডিমিং অর্জনের জন্য বাক LED ড্রাইভারগুলির IADJ সেট করতে দুটি পরিবর্তনশীল অ্যানালগ ইনপুট প্রয়োজন। পরিবর্তনশীল IADJ ডিজিটাল-টু-অ্যানালগ কনভার্টার (DAC) হিসাবে CC2650 ডিভাইস থেকে PWM ব্যবহার করে প্রাপ্ত হয়। এই প্রক্রিয়ার জন্য, CC2650 ডিভাইস থেকে উৎপন্ন PWM একটি চার-স্তরের লো-পাস RC ফিল্টার দ্বারা ফিল্টার করা হয় এবং ফিল্টার্ড আউটপুট op amp OPA376 ব্যবহার করে বাফার করা হয়।
Design Equations
ডিজাইনে নিম্নলিখিত বিষয়গুলোর জন্য ব্যাপক গণনা অন্তর্ভুক্ত রয়েছে:
- আন্ডারভোল্টেজ লকআউট সেটিং: R1=120kΩ এবং R6=5kΩ UVLO সেট করে 30.5V-এ
- সুইচিং ফ্রিকোয়েন্সি: RRT=190.63kΩ fSW=600kHz সেট করে
- LED কারেন্ট সেটিং: সর্বোচ্চ 700mA LED কারেন্টের জন্য RISENSE=0.05Ω
- অ্যানালগ ডিমিং ফিল্টার: 391Hz কাটঅফ ফ্রিকোয়েন্সি সহ চার-স্তরবিশিষ্ট RC ফিল্টার
- ইন্ডাক্টর নির্বাচন: পূর্ণ লোডে 275mA রিপল কারেন্টের জন্য গণনা করা হয়েছে
- আউটপুট ক্যাপাসিটর: 5mA LED রিপল কারেন্ট অর্জনের জন্য 4.7μF নির্বাচন করা হয়েছে
ডিমিং টেকনিকস
নকশাটি তিনটি স্বতন্ত্র ডিমিং পদ্ধতি বাস্তবায়ন করে বিভিন্ন অপারেটিং অবস্থার জন্য নমনীয়তা এবং অপ্টিমাইজড কর্মক্ষমতা প্রদান করে:
অ্যানালগ ডাইমিং
IADJ পিন ব্যবহার করে গতিশীলভাবে LED কারেন্ট সেট করা। অত্যন্ত কম কারেন্টে বর্ণ তাপমাত্রার পরিবর্তন ঘটাতে পারে তবে কম EMI সহ আরও দক্ষ।
- 4-স্তর RC ফিল্টারের মাধ্যমে ফিল্টার করা PWM ব্যবহার করে
- 12-বিট রেজোলিউশন প্রদান করে
- উচ্চতর দক্ষতা: ৯৮% পর্যন্ত
- ১:২৫ কনট্রাস্ট রেশিও
PWM ডিমিং
PDIM পিন ব্যবহার করে গেট ড্রাইভার সক্রিয়/নিষ্ক্রিয় করা হয়। নিম্ন কারেন্টে কালার টেম্পারেচার ইস্যু এড়ায় এবং উচ্চতর রেজোলিউশন প্রদান করে।
- 200Hz থেকে 5kHz ফ্রিকোয়েন্সি রেঞ্জ
- গেট ড্রাইভারের প্রত্যক্ষ নিয়ন্ত্রণ
- কম কারেন্টে আরও ভালো ডিমিং রৈখিকতা
- 1:50 কনট্রাস্ট রেশিও
Hybrid Dimming
উভয় পদ্ধতি একত্রিত করে - দক্ষতার জন্য অ্যানালগ এবং নিম্ন স্রোতে সূক্ষ্ম সমন্বয় ও উন্নত রেজোলিউশনের জন্য PWM।
- দক্ষতা এবং রেজোলিউশন অপ্টিমাইজ করে
- প্রধান ডিমিং রেঞ্জের জন্য অ্যানালগ
- কম কারেন্টে সূক্ষ্ম সমন্বয়ের জন্য PWM
- উভয় প্রযুক্তির সেরা অংশ
ফ্লিকার-মুক্ত অপারেশন: কারেন্ট-সেন্সিং রেজিস্টর 50mΩ থেকে 250mΩ-এ পরিবর্তন করে ডিজাইনটি 6mA আউটপুট কারেন্ট পর্যন্ত ফ্লিকার-মুক্ত অপারেশন অর্জন করতে পারে, যা অত্যন্ত কম উজ্জ্বলতার স্তরেও উচ্চ-গুণমানের আলোকসজ্জা সক্ষম করে।
Test Data & Performance
ব্যাপক টেস্টিং বিভিন্ন অপারেটিং কন্ডিশনে ডিজাইনের উৎকৃষ্ট পারফরম্যান্স প্রদর্শন করে:
দক্ষতা পারফরম্যান্স
- Analog Dimming: 98.15% peak efficiency at full load, maintaining >95% efficiency down to 20% load
- PWM Dimming (1kHz): ১০০% ডিউটি সাইকেলে ৯৭.৩৯% দক্ষতা, ধীরে ধীরে ৩% ডিউটি সাইকেলে ৮৪.৮৮% এ কমে যাওয়া
- PWM ডিমিং (5kHz): 97.82% efficiency at ১০০% duty cycle, maintaining >90% efficiency down to 5% duty cycle
- ইনপুট ভোল্টেজ ভেরিয়েশন: ৩৫V থেকে ৪৮V ইনপুট রেঞ্জে ৯৭% এর উপকারিতা বজায় রাখে
টিউনেবল হোয়াইট পারফরম্যান্স
সিস্টেমটি বিভিন্ন ব্রাইটনেস লেভেলে কার্যকরভাবে কালার টেম্পারেচার টিউনিং বজায় রাখে:
- 100% উজ্জ্বলতা: System efficiency ranges from 97.27% (cool white) to 98.15% (warm white)
- 75% উজ্জ্বলতা: Efficiency ranges from 97.24% to 98.01% across color temperatures
- ৫০% উজ্জ্বলতা: Efficiency ranges from 97.18% to 98.31% across the tuning range
সেন্সর কর্মদক্ষতা
- OPT3001 অ্যাম্বিয়েন্ট লাইট সেন্সর: 2.57 লাক্স থেকে 12,902 লাক্স পর্যন্ত নির্ভুল আলোকমাত্রা পরিমাপ প্রদান করে
- LMT84 তাপমাত্রা সেন্সর: বিভিন্ন লোড অবস্থার অধীনে হিটসিঙ্কের তাপমাত্রা 36.21°C থেকে 61.60°C পর্যন্ত পর্যবেক্ষণ করে
Design Files & Resources
সম্পূর্ণ ডিজাইন প্যাকেজে বাস্তবায়নের জন্য প্রয়োজনীয় সমস্ত ফাইল অন্তর্ভুক্ত:
- স্কিম্যাটিক্স: LED ড্রাইভার সিস্টেমের সম্পূর্ণ সার্কিট ডায়াগ্রাম
- বিল অফ ম্যাটেরিয়ালস: প্রস্তুতকারক রেফারেন্স সহ বিস্তৃত যন্ত্রাংশ তালিকা
- PCB লেআউট: গার্বার ফাইল এবং লেআউট সুপারিশ
- অল্টিয়াম প্রজেক্ট: সম্পূর্ণ ডিজাইন প্রজেক্ট ফাইল
- এসেম্বলি ড্রয়িং: বিস্তারিত এসেম্বলি নির্দেশাবলী
- সফটওয়্যার ফাইল: BLE সংযোগসহ CC2650 MCU-এর জন্য ফার্মওয়্যার
অ্যাপ্লিকেশন ক্ষেত্র: এই রেফারেন্স ডিজাইন অভ্যন্তরীণ এলইডি লাইটিং (আবাসিক, খুচরা, হসপিটালিটি, অ্যাকসেন্ট লাইটিং), ওয়্যারলেস কানেক্টেড লাইটিং সিস্টেম এবং নিম্ন-ভোল্টেজ ডিসি এলইডি লাইটিং অ্যাপ্লিকেশনের জন্য আদর্শ যা সুনির্দিষ্ট কালার টেম্পারেচার কন্ট্রোল এবং ওয়্যারলেস কানেক্টিভিটি প্রয়োজন।
নোট: উপরেরটি রেফারেন্স ডিজাইনের একটি ব্যাপক সারসংক্ষেপ। সম্পূর্ণ PDF ডকুমেন্টে বিস্তারিত স্কিম্যাটিক্স, লেউট গাইডলাইন, ফার্মওয়্যার বাস্তবায়নের বিবরণ এবং বিস্তৃত টেস্ট ডেটা রয়েছে। সম্পূর্ণ বাস্তবায়ন বিবরণের জন্য সম্পূর্ণ PDF ডাউনলোড করার পরামর্শ দিই।