Pemandu LED Putih Boleh Ditala

Perihal Dokumen Ini

Nota aplikasi ini menyediakan panduan komprehensif untuk jurutera reka bentuk pemacu LED dan jurutera aplikasi lapangan dalam melaksanakan pemacu LED yang kos efektif dan berkecekapan tinggi menggunakan pengatur arus malar linear BCR601 dan BCR602 Infineon.

Dokumen ini menunjukkan cara menggantikan tahap kedua penukar buck tradisional dengan pengatur linear yang mempunyai kawalan ruang kepala aktif (AHC) tanpa mengorbankan kecekapan. Pendekatan ini mencapai kualiti cahaya setinggi mungkin dengan penyelesaian yang sangat berkesan kos, terutamanya bermanfaat untuk pemandu putih boleh ditala dan berbilang saluran.

Pengatur Arus Konstan Linear dalam Pemandu LED

Apabila keperluan kualiti cahaya meningkat, topologi pemandu LED yang menyediakan arus DC hampir sempurna pada output semakin popular. Pengatur linear BCR601 dan BCR602 dengan kawalan ruang kepala aktif boleh mencapai kecekapan setara dengan tahap buck sambil memberikan kualiti cahaya yang unggul.

Sistem AHC mengandungi dua gelung kawalan:

• Gelung pertama menstabilkan arus LED kepada nilai yang ditentukan oleh perintang penderia dan rujukan dalaman
• Gelung suapan kedua mengurangkan voltan atas hampir kepada tahap minimum yang mungkin dengan mengawal voltan keluaran peringkat pertama.

Kelebihan utama pendekatan ini termasuk:

• Arus LED tulen DC menghapuskan kesan kelipan dan stroboskopik.
• Pematuhan terhadap saranan IEEE 1789-2015 di bawah semua keadaan operasi
• Peredupan analog hingga 3% tanpa modulasi seperti PWM
• Kecekapan melebihi 95% dengan reka bentuk yang betul

Penetapan Arus LED dan Peredupan

Pengatur mempunyai voltan rujukan tipikal tanpa peredupan sebanyak 400mV. Arus LED nominal boleh dikurangkan melalui pin peredupan (MFIO) sama ada dengan menggunakan voltan DC atau perintang boleh ubah.

Pengoptimuman Kecekapan

Jumlah kehilangan kuasa pengatur arus LED dengan AHC terdiri daripada kehilangan dalam perintang deria dan MOSFET. Kecekapan boleh dioptimumkan dengan:

• Menggunakan voltan LED tertinggi yang mungkin untuk kuasa output yang diberikan
• Mengurangkan rejahan voltan keluaran peringkat pertama
• Pemilihan kapasitans keluaran yang sesuai
• Penetapan voltang headroom yang optimum

Ciri-ciri Perlindungan

BCR601/602 merangkumi perlindungan komprehensif:

• Perlindungan Voltan Lebih: Peringkat OVP terbina dalam dengan ambang boleh konfigurasi
• Perlindungan Suhu Lebih: Penderia dalaman mengurangkan arus LED pada suhu simpang 140°C
• Perlindungan Sambung Panas: Menghadkan lonjakan arus apabila menyambung rentetan LED kepada pemacu aktif
• Perlindungan Litar Pintas: Litar luaran pilihan untuk perlindungan pintas keluaran

Pemandu LED Multisaluran dengan BCR601 tambah BCR602

Pendekatan pengatur linear boleh diperluaskan dengan mudah kepada berbilang saluran keluaran dengan menambah peringkat BCR602. BCR602 adalah serupa dengan BCR601 tetapi tanpa AHC, menjadikannya sesuai untuk saluran tambahan dalam pakej SOT-23-6 yang lebih kecil.

Dalam sistem berbilang saluran, strategi optimum adalah sentiasa menggunakan saluran dengan voltan ruang kepala terendah untuk pengawalseliaan. Ini memastikan semua saluran menerima voltan yang mencukupi sambil mengekalkan kecekapan.

Rangkaian untuk mengawal selia V terendah_HR terdiri daripada satu perintang dan satu diod isyarat kecil setiap saluran. Pendekatan ini memastikan operasi yang betul merentasi pelbagai arus LED dalam aplikasi putih boleh ditala.

Pertimbangan utama untuk reka bentuk berbilang saluran:

• Kelakuan pendimian adalah sama merentasi semua saluran
• OVP dikendalikan oleh BCR601 untuk keseluruhan aplikasi
• Perlindungan litar pintas memerlukan perhatian kepada disipasi kuasa diod Zener
• Sambungan panas LED tidak disokong dalam aplikasi berbilang saluran.

Reka Bentuk Rujukan Putih Boleh Ditala

Reka bentuk rujukan menunjukkan pelaksanaan pemacu LED putih boleh ditala lengkap menggunakan BCR601 dan BCR602. Papan ini boleh digabungkan dengan konsep papan modular Infineon (REF-XDPL8219-U40W) atau tahap primer flyback PFC SSR.

Spesifikasi Papan

Penerangan Litar

Gambar rajah reka bentuk rujukan merangkumi:

• Perintang penetapan arus untuk setiap saluran
• Litar perlindungan pintasan keluaran
• Rangkaian penetapan voltan ruang kepala
• Kapasitor decoupling untuk pengurangan bunyi
• Pembahagi voltan OVP
• Bekalan stabil untuk litar pengganding optik
• 3.3V pengatur untuk bekalan pengawal

Prestasi Elektrik

Pengatur berasaskan BCR601 menunjukkan ciri prestasi yang cemerlang:

Kestabilan Arus LED

Reka bentuk rujukan mengekalkan arus LED yang stabil merentasi variasi bilangan LED bersambung, dengan sisihan minima daripada arus sasaran.

Kecekapan Pengawal Selia

Pengukuran kecekapan menunjukkan prestasi melebihi 94% dengan reka bentuk yang betul, bersaing secara efektif dengan pendekatan pengawal selia pensuisan sambil memberikan kualiti cahaya yang unggul.

Analisis Kualiti Cahaya

Pendekatan pengatur linear memberikan kualiti cahaya yang luar biasa dengan modulasi yang hampir tiada:

• Indeks modulasi kurang daripada 0.1% pada arus LED maksimum
• Kandungan AC kekal malar dengan keluaran cahaya yang berbeza-beza
• Kesan kelipan dan stroboskopik minimum merentasi julat pendimian
• Pematuhan dengan piawaian kualiti cahaya yang ketat

Pengukuran dengan meter cahaya spektrum menunjukkan prestasi cemerlang:

Prestasi Sistem

Apabila digabungkan dengan bahagian primer REF-XDPL8219-U40W, sistem lengkap menunjukkan:

• Kecekapan sistem beban penuh melebihi 87% merentasi semua voltan talian input
• Excellent power factor (>0.99) over wide dimming range
• Low input current THD (<10%)
• Prestasi termal stabil di bawah keadaan beban penuh

Keputusan ini mengagumkan untuk flyback kuasa tinggi dengan peringkat kedua linear dan bersaing secara efektif dengan topologi yang lebih kompleks.

Senarai Bahan

Reka bentuk rujukan merangkumi senarai bahan komprehensif dengan komponen daripada pengeluar ternama: