টিউনেবল হোয়াইট এলইডি ড্রাইভার

BCR601 এবং BCR602 সহ - খরচ-কার্যকর, অত্যন্ত দক্ষ এবং সর্বোচ্চ আলোর গুণমানসম্পন্ন LED ড্রাইভার ডিজাইন করার পদ্ধতি

Infineon Technologies | Application Note | January 29, 2021

নথি সংক্ষিপ্ত বিবরণ

"BCR601 এবং BCR602 সহ টিউনযোগ্য হোয়াইট LED ড্রাইভার" হল একটি অ্যাপ্লিকেশন নোট যা ইনফিনিয়ন টেকনোলজিস কর্তৃক ২৯ জানুয়ারি, ২০২১-এ প্রকাশিত। এই নথিটি ইনফিনিয়নের BCR601 এবং BCR602 লিনিয়ার কনস্ট্যান্ট কারেন্ট রেগুলেটর ব্যবহার করে খরচ-কার্যকর, অত্যন্ত দক্ষ এবং সর্বোচ্চ আলোর গুণমান সম্পন্ন LED ড্রাইভার ডিজাইন করার ব্যাপক নির্দেশিকা প্রদান করে।

মূল অন্তর্দৃষ্টি: LED লাইটিং এখন একটি পরিপক্ব প্রযুক্তিতে পরিণত হয়েছে যেখানে আলোর গুণমানের জন্য কঠোর প্রয়োজনীয়তা রয়েছে। যদিও উচ্চ পাওয়ার ফ্যাক্টর ফ্লাইব্যাক প্রথম ধাপ এবং বাক দ্বিতীয় ধাপ হিসাবে দ্বি-স্তর টপোলজি নমনীয়তা এবং উচ্চ কর্মক্ষমতা প্রদান করে, এই অ্যাপ্লিকেশন নোট প্রমাণ করে যে দক্ষতা বিসর্জন না দিয়ে সেকেন্ডারিতে বাককে একটি সক্রিয় হেডরুম কন্ট্রোল (AHC) সহ লিনিয়ার রেগুলেটর দিয়ে প্রতিস্থাপন করা যেতে পারে।

মূল বিবরণ

>95%
সঠিক নকশার মাধ্যমে অর্জনযোগ্য দক্ষতা
8V - 60V
ইনপুট ভোল্টেজ রেঞ্জ
15-470mA
LED current per channel
৩% - ১০০%
ডিমিং রেঞ্জ

কী টেকনিক্যাল ইনসাইটস

লিনিয়ার রেগুলেটরস উইথ অ্যাক্টিভ হেডরুম কন্ট্রোল

BCR601 এবং BCR602 সুইচিং রেগুলেটরের সমতুল্য দক্ষতা অর্জনের পাশাপাশি নিখুঁত ডিসি কারেন্ট প্রদানের মাধ্যমে ঝলকানি বা স্ট্রোবোস্কোপিক প্রভাব ছাড়াই সর্বোত্তম আলোর গুণমান নিশ্চিত করতে AHC সহ লিনিয়ার রেগুলেটর ব্যবহার করে।

সর্বোচ্চ আলোর গুণমান

লিনিয়ার রেগুলেটর পদ্ধতি বিশুদ্ধ ডিসি এলইডি কারেন্ট সরবরাহ করে, যা ফ্লিকার ও স্ট্রোবোস্কোপিক প্রভাব দূর করে এবং সমস্ত অপারেটিং অবস্থায় IEEE 1789-2015 সুপারিশ পূরণ করে।

Cost-Effective Multi-Channel Design

লিনিয়ার রেগুলেটর টপোলজি টিউনেবল হোয়াইট ও মাল্টি-চ্যানেল ড্রাইভারে বাক কনভার্টার টপোলজির তুলনায় উল্লেখযোগ্য খরচ সুবিধা প্রদান করে।

ব্যাপক সুরক্ষা বৈশিষ্ট্য

BCR601/602-এ ওভারভোল্টেজ সুরক্ষা, ওভারটেম্পেরেচার সুরক্ষা, হট-প্লাগ সুরক্ষা এবং শক্তিশালী LED ড্রাইভার ডিজাইনের জন্য ঐচ্ছিক শর্ট-সার্কিট সুরক্ষা অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

দক্ষতা অপ্টিমাইজেশন

আউটপুট ক্যাপাসিট্যান্স এবং হেডরুম ভোল্টেজ সেটিংয়ের সঠিক নির্বাচন 95% এর উপরে দক্ষতা সক্ষম করে, পাশাপাশি উৎকৃষ্ট আলোর গুণমান বজায় রাখে।

নমনীয় ডিমিং কন্ট্রোল

PWM মড্যুলেশন ছাড়াই 3% পর্যন্ত অ্যানালগ ডিমিং, DC ভোল্টেজ বা ভেরিয়েবল রেজিস্টরের মাধ্যমে নিয়ন্ত্রণ, AC কম্পোনেন্ট ছাড়াই মসৃণ ডিমিং প্রদান করে।

কন্টেন্ট ওভারভিউ

এই নথি সম্পর্কে

এই অ্যাপ্লিকেশন নোটটি ইনফিনিয়নের BCR601 এবং BCR602 লিনিয়ার কনস্ট্যান্ট কারেন্ট রেগুলেটর ব্যবহার করে খরচ-কার্যকর, অত্যন্ত দক্ষ এলইডি ড্রাইভার বাস্তবায়নের জন্য এলইডি ড্রাইভার ডিজাইন ইঞ্জিনিয়ার এবং ফিল্ড অ্যাপ্লিকেশন ইঞ্জিনিয়ারদের জন্য ব্যাপক নির্দেশিকা প্রদান করে।

নথিটি দেখায় কিভাবে দক্ষতা হারানো ছাড়াই সক্রিয় হেডরুম কন্ট্রোল (AHC) সমন্বিত একটি লিনিয়ার রেগুলেটর দিয়ে ঐতিহ্যবাহী বাক কনভার্টার দ্বিতীয় পর্যায় প্রতিস্থাপন করা যায়। এই পদ্ধতিটি অত্যন্ত সাশ্রয়ী সমাধানের মাধ্যমে সর্বোচ্চ সম্ভাব্য আলোর গুণমান অর্জন করে, যা বিশেষভাবে টিউনএবল হোয়াইট এবং মাল্টিচ্যানেল ড্রাইভারগুলির জন্য উপকারী।

LED ড্রাইভারে লিনিয়ার কনস্ট্যান্ট কারেন্ট রেগুলেটর

আলোর গুণমানের প্রয়োজনীয়তা বৃদ্ধির সাথে সাথে, আউটপুটে প্রায় নিখুঁত DC কারেন্ট প্রদানকারী LED ড্রাইভার টপোলজিগুলি জনপ্রিয়তা অর্জন করছে। সক্রিয় হেডরুম কন্ট্রোল সহ BCR601 এবং BCR602 লিনিয়ার রেগুলেটরগুলি বাক স্টেজের সমতুল্য দক্ষতা অর্জনের পাশাপাশি উচ্চতর আলোর গুণমান প্রদান করতে পারে।

AHC সিস্টেমে দুটি নিয়ন্ত্রণ লুপ রয়েছে:

  • প্রথম লুপটি LED কারেন্টকে সেন্স রেজিস্টর এবং অভ্যন্তরীণ রেফারেন্স দ্বারা নির্ধারিত একটি মানে স্থিতিশীল করে
  • দ্বিতীয় ফিডব্যাক লুপ প্রথম পর্যায়ের আউটপুট ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণ করে ওভারহেড ভোল্টেজ ন্যূনতম সম্ভাব্য পর্যায়ে হ্রাস করে

এই পদ্ধতির প্রধান সুবিধাগুলির মধ্যে রয়েছে:

  • খাঁটি DC LED কারেন্ট ফ্লিকার ও স্ট্রোবোস্কোপিক প্রভাব দূর করে
  • সমস্ত অপারেটিং অবস্থায় IEEE 1789-2015 সুপারিশের সাথে সঙ্গতি
  • PWM-সদৃশ মড্যুলেশন ছাড়াই 3% পর্যন্ত অ্যানালগ ডিমিং
  • সঠিক নকশার মাধ্যমে ৯৫% এর বেশি দক্ষতা

LED কারেন্ট সেটিং এবং ডিমিং

রেগুলেটরের একটি অ-ডিমড টিপিক্যাল রেফারেন্স ভোল্টেজ রয়েছে ৪০০mV। নামমাত্র LED কারেন্ট ডিমিং পিন (MFIO) এর মাধ্যমে হ্রাস করা যেতে পারে হয় DC ভোল্টেজ প্রয়োগ করে অথবা একটি ভেরিয়েবল রেজিস্টর ব্যবহার করে।

দক্ষতা অপ্টিমাইজেশন

AHC সহ LED কারেন্ট রেগুলেটরের মোট পাওয়ার লস সেন্স রেজিস্টর এবং MOSFET-এ লস নিয়ে গঠিত। দক্ষতা নিম্নলিখিত উপায়ে অপ্টিমাইজ করা যেতে পারে:

  • একটি প্রদত্ত আউটপুট পাওয়ারের জন্য সর্বোচ্চ সম্ভাব্য LED ভোল্টেজ ব্যবহার করা
  • প্রথম পর্যায়ের আউটপুট ভোল্টেজ রিপল হ্রাস করা
  • আউটপুট ক্যাপাসিট্যান্সের যথাযথ নির্বাচন
  • হেডরুম ভোল্টেজের সর্বোত্তম সেটিং

সুরক্ষা বৈশিষ্ট্য

BCR601/602 এ রয়েছে ব্যাপক সুরক্ষা:

  • ওভারভোল্টেজ সুরক্ষা: কনফিগারযোগ্য থ্রেশহোল্ড সহ অন্তর্নির্মিত OVP পর্যায়
  • ওভারটেম্পেরেচার সুরক্ষা: অভ্যন্তরীণ সেন্সর ১৪০°C জংশন তাপমাত্রায় LED কারেন্ট হ্রাস করে
  • হট-প্লাগ সুরক্ষা: সক্রিয় ড্রাইভারে LED স্ট্রিং সংযোগ করার সময় কারেন্ট স্পাইক সীমিত করে
  • শর্ট-সার্কিট সুরক্ষা: আউটপুট শর্ট সুরক্ষার জন্য ঐচ্ছিক বাহ্যিক সার্কিট

BCR601 প্লাস BCR602 সহ মাল্টিচ্যানেল LED ড্রাইভার

BCR602 স্টেপ যোগ করে লিনিয়ার রেগুলেটর পদ্ধতিটি সহজেই একাধিক আউটপুট চ্যানেলে প্রসারিত করা যায়। BCR602, BCR601-এর অনুরূপ কিন্তু AHC ছাড়া, যা একটি ছোট SOT-23-6 প্যাকেজে অতিরিক্ত চ্যানেলের জন্য এটিকে আদর্শ করে তোলে।

মাল্টিচ্যানেল সিস্টেমে, সর্বোত্তম কৌশল হল সর্বদা নিয়ন্ত্রণের জন্য সর্বনিম্ন হেডরুম ভোল্টেজ সহ চ্যানেল ব্যবহার করা। এটি নিশ্চিত করে যে সমস্ত চ্যানেল দক্ষতা বজায় রাখার পাশাপাশি পর্যাপ্ত ভোল্টেজ পায়।

সর্বনিম্ন V নিয়ন্ত্রণের জন্য নেটওয়ার্কHR প্রতিটি চ্যানেলের জন্য একটি রেজিস্টর এবং একটি স্মল সিগন্যাল ডায়োড নিয়ে গঠিত। টিউনেবল হোয়াইট অ্যাপ্লিকেশনে বিভিন্ন LED কারেন্ট জুড়ে সঠিক অপারেশন নিশ্চিত করতে এই পদ্ধতি ব্যবহৃত হয়।

মাল্টিচ্যানেল ডিজাইনের জন্য মূল বিবেচ্য বিষয়:

  • সকল চ্যানেল জুড়ে ডিমিং আচরণ অভিন্ন
  • সমগ্র অ্যাপ্লিকেশনের জন্য OVP BCR601 দ্বারা পরিচালিত হয়
  • শর্ট-সার্কিট সুরক্ষার জন্য জেনার ডায়োডের পাওয়ার ডিসিপেশনের দিকে মনোযোগ দেওয়া প্রয়োজন
  • মাল্টিচ্যানেল অ্যাপ্লিকেশনে এলইডির হট-প্লাগ সমর্থিত নয়

টিউনেবল হোয়াইট রেফারেন্স ডিজাইন

রেফারেন্স ডিজাইনটি BCR601 এবং BCR602 ব্যবহার করে একটি সম্পূর্ণ টিউনেবল হোয়াইট এলইডি ড্রাইভার বাস্তবায়ন প্রদর্শন করে। বোর্ডটি Infineon-এর মডুলার বোর্ড কনসেপ্ট (REF-XDPL8219-U40W) বা যেকোনো এসএসআর পিএফসি ফ্লাইব্যাক প্রাইমারি স্টেজের সাথে সংযুক্ত করা যেতে পারে।

বোর্ড স্পেসিফিকেশন

প্যারামিটার প্রতীক ন্যূনতম সাধারণ সর্বোচ্চ ইউনিট
ইনপুট ভোল্টেজ রেঞ্জ VDD 33 ৬০ V
Targeted LED voltage Vএলইডি 33 ৫৩ V
ওভারভোল্টেজ প্রোটেকশন VOVP 54 ৫৭.৯ V
নিয়ন্ত্রিত হেডরুম VHR ১.৮ V
LED current per channel Iএলইডি ১৫ ৪৭০ mA
দক্ষতা η 94.5 %

Circuit Description

রেফারেন্স ডিজাইন স্কিম্যাটিক অন্তর্ভুক্ত করে:

  • প্রতিটি চ্যানেলের জন্য কারেন্ট সেটিং রেজিস্টর
  • আউটপুট শর্ট-সার্কিট সুরক্ষা সার্কিট
  • হেডরুম ভোল্টেজ সেটিং নেটওয়ার্ক
  • ডিকাপলিং ক্যাপাসিটর ফর নয়েজ রিডাকশন
  • OVP voltage divider
  • Stable supply for optocoupler circuit
  • কন্ট্রোলার সরবরাহের জন্য 3.3V রেগুলেটর

ইলেকট্রিক্যাল পারফরম্যান্স

BCR601-ভিত্তিক রেগুলেটরটি উল্লেখযোগ্য কর্মক্ষমতা বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে:

LED কারেন্ট স্ট্যাবিলিটি

রেফারেন্স ডিজাইনটি সংযুক্ত LED-এর সংখ্যা পরিবর্তনশীল হওয়া সত্ত্বেও স্থির LED কারেন্ট বজায় রাখে, টার্গেট কারেন্ট থেকে ন্যূনতম বিচ্যুতির সাথে।

রেগুলেটর দক্ষতা

দক্ষতা পরিমাপে দেখা গেছে যথাযথ ডিজাইনের মাধ্যমে ৯৪% এর বেশি কর্মদক্ষতা অর্জন সম্ভব, যা সুইচিং রেগুলেটর পদ্ধতির সাথে কার্যকরভাবে প্রতিযোগিতা করার পাশাপাশি উন্নততর আলোর গুণমান নিশ্চিত করে।

আলোর গুণমান বিশ্লেষণ

লিনিয়ার রেগুলেটর পদ্ধতি অসাধারণ আলোক গুণমান প্রদান করে কার্যত কোন মড্যুলেশন ছাড়াই:

  • সর্বোচ্চ LED কারেন্টে ০.১% এর কম মড্যুলেশন সূচক
  • আলোক নির্গমন পরিবর্তনশীল হলেও এসি কনটেন্ট স্থির থাকে
  • ডিমিং রেঞ্জ জুড়ে ন্যূনতম ফ্লিকার এবং স্ট্রোবোস্কোপিক প্রভাব
  • কঠোর আলোর গুণমানের মানদণ্ডের সাথে সঙ্গতি

বর্ণালী আলো মিটার দিয়ে পরিমাপে উৎকৃষ্ট কর্মদক্ষতা দেখা গেছে:

প্যারামিটার 689 mA ৫১৫ এমএ ৩২০ এমএ ১৩০ এমএ ৫৬ এমএ ২৩ এমএ
Pst LM 0.0 0.0 0.0 0.042 ০.০৬৬ ০.১২২
এসভিএম 0.042 0.042 0.042 0.042 0.042 0.042

সিস্টেম পারফরম্যান্স

REF-XDPL8219-U40W প্রাইমারি সাইডের সাথে সংযুক্ত হলে, সম্পূর্ণ সিস্টেমটি প্রদর্শন করে:

  • সম্পূর্ণ লোড সিস্টেমের দক্ষতা ৮৭% এর উপরে সমস্ত ইনপুট লাইন ভোল্টেজে
  • Excellent power factor (>0.99) over wide dimming range
  • Low input current THD (<10%)
  • পূর্ণ লোড অবস্থায় স্থিতিশীল তাপীয় কর্মক্ষমতা

লিনিয়ার সেকেন্ড স্টেজ সহ একটি উচ্চ-শক্তি ফ্লাইব্যাকের জন্য এই ফলাফলগুলি চমত্কার এবং আরও জটিল টপোলজির সাথে কার্যকরভাবে প্রতিযোগিতা করে।

বিল অফ ম্যাটেরিয়ালস

রেফারেন্স ডিজাইনে খ্যাতনামা নির্মাতাদের কোম্পোনেন্টসহ একটি বিস্তারিত বিল অফ ম্যাটেরিয়ালস অন্তর্ভুক্ত রয়েছে:

পরিমাণ পদবী বর্ণনা প্রস্তুতকারক পার্ট নম্বর
1 C1 470 µF/63 V/20% Panasonic EEU-FC1J471
1 U1 BCR601 Infineon Technologies BCR601
1 U21 BCR602 Infineon Technologies BCR602
2 Q2, Q22 BSP716N Infineon Technologies BSP716N H6327
1 G41 FX1117ME V33/PG-SOT-223 Infineon Technologies IFX1117ME V33

নোট: উপরেরটি শুধুমাত্র অ্যাপ্লিকেশন নোটের বিষয়বস্তুর সারসংক্ষেপ। সম্পূর্ণ নথিতে বিস্তারিত প্রযুক্তিগত বিবরণ, সার্কিট ডায়াগ্রাম, পারফরম্যান্স গ্রাফ এবং ডিজাইন ক্যালকুলেশন রয়েছে। গভীর প্রযুক্তিগত বাস্তবায়নের জন্য আমরা সম্পূর্ণ PDF ডাউনলোড করার পরামর্শ দিই।