Vichocheo vya LED nyeupe yanayoweza kurekebishwa

Kwa BCR601 na BCR602 - Jinsi ya kubuni madereva wa LED yenye gharama nafuu, ufanisi wa hali ya juu na ubora wa mwanga bora zaidi

Infineon Technologies | Application Note | Januari 29, 2021

Muhtasari wa Waraka

"Tunable white LED drivers with BCR601 and BCR602" ni notisi ya matumizi iliyochapishwa na Infineon Technologies mnamo Januari 29, 2021. Waraka hutoa mwongozo kamili juu ya kubuni madereva wa LED ya bei nafuu, yenye ufanisi mkubwa na ubora wa juu wa mwanga kwa kutumia vidhibiti vya mstari wa Infineon BCR601 na BCR602.

Ufahamu Muhimu: Taa za LED zimekuwa teknolojia iliyokomaa zenye mahitaji makali ya ubora wa mwanga. Ingawa topologia za hatua mbili zenye flyback ya kipengele cha nguvu cha juu kama hatua ya kwanza na buck kama hatua ya pili zinatoa umbile na utendaji wa hali ya juu, waraka huu wa matumizi unaonyesha kuwa buck kwenye sekondari inaweza kubadilishwa na kirahisisha laini na udhibiti amilifu wa kichwa (AHC) bila kupoteza ufanisi.

Vipimo Muhimu

>95%
Ufanisi unaweza kufikiwa kwa muundo unaofaa
8V - 60V
Aina mbalimbali za voltage ya kuingiza
15-470mA
LED sasa kwa kila kituo
3% - 100%
Aina ya Kudhoofisha Mwanga

Ufahamu Muhimu wa Kiufundi

Linear Regulators with Active Headroom Control

BCR601 na BCR602 hutumia watawala wa mstari wenye AHC kufikia ufanisi unaolingana na watawala wa kubadili hali huku wakitoa mkondo mkamilifu wa DC kwa ubora bora wa mwanga bila kuwepo kwa mtetemo au athari za stroboscopic.

Ubora wa Juu zaidi wa Mwanga

Mbinu ya kudhibiti mstari hutoa mkondo wa LED wa DC safi, na kuondoa kutetemeka na athari za stroboscopic huku ikikidhi mapendekezo ya IEEE 1789-2015 chini ya hali zote za uendeshaji.

Ubunifu wa Vituo Vingi Vyenye Gharama Nafuu

Topolojia ya kudhibiti mstari inatoa faida kubwa za gharama katika madereva ya nyeupe yanayoweza kurekebishwa na vituo vingi ikilinganishwa na topolojia za kubadilisha mkondo.

Vipengele Vyote vya Ulinzi

BCR601/602 inajumuisha ulinzi dhidi ya voltage kupita kiwango, ulinzi dhidi ya joto kupita kiwango, ulinzi dhidi ya kuzingua wakati wa kunganishwa, na ulinzi wa mwendo mfupi wa umeme wa hiari kwa miundo thabiti ya madereva ya LED.

Uboreshaji wa Ufanisi

Uchaguzi sahihi wa uwezo wa pato na usanidi wa voltage ya nafasi ya juu huwezesha ufanisi zaidi ya 95% huku ukidumisha ubora bora wa taa.

Udhibiti Rahisi wa Kuzorotesha Mwanga

Kudhoofisha kwa mfano wa analog hadi asilimia 3 bila usawazishaji wa PWM, kudhibitiwa kupitia voltage ya DC au upinzani unaobadilika, hutoa udhoofishaji laini bila vipengele vya AC.

Muhtasari wa Yaliyomo

Kuhusu Waraka Huu

Maelezo ya matumizi haya yawapa wahandisi wa ubunifu wa kiendeshi cha LED na wahandisi wa matumizi ya uwanja mwongozo kamili wa kutekeleza viendeshi vya LED vyenye ufanisi mkubwa na gharama nafuu kwa kutumia vizuiaji vya mstari vya Infineon BCR601 na BCR602.

Waraka unaonyesha jinsi ya kubadilisha hatua ya pili ya kibadilishaji cha buck cha kawaida na kirahisisha cha mstari chenye udhibiti wa kichwa cha kazi (AHC) bila kupoteza ufanisi. Njia hii inafikia ubora wa juu zaidi wa mwanga kwa suluhisho la gharama nafuu, hasa muhimu kwa madereva ya rangi nyeupe zinazoweza kubadilika na njia nyingi.

Wadhibiti Thabiti za Mkondo wa Sasa katika Madereva ya LED

Kadri mahitaji ya ubora wa mwanga yanaongezeka, topolojia za madereva ya LED zinazotoa mkondo wa DC kamili katika pato zinapata umaarufu. Virahisisha vya mstari BCR601 na BCR602 vyenye udhibiti wa kichwa cha kazi vinaweza kufikia ufanisi sawa na hatua za buck huku zikitoa ubora bora wa mwanga.

Mfumo wa AHC una vitanzi viwili vya udhibiti:

  • Kitanzi cha kwanza kinadumisha mkondo wa LED kwa thamani iliyoamuliwa na kipingamizi cha hisia na kigezo cha ndani
  • Mzunguko wa pili wa maoni hupunguza voltage ya ujazo wa juu karibu na kiwango cha chini kinachowezekana kwa kudhibiti voltage ya pato la hatua ya kwanza

Faida kuu za njia hii ni pamoja na:

  • Mkondo wa LED wa DC safi huondoa kuwete na athari za stroboscopic
  • Uzingatifu wa mapendekezo ya IEEE 1789-2015 chini ya hali zote za uendeshaji
  • Kugeuza mwanga kwa mfumo wa analogi hadi asilimia 3 bila modulasyoni kama ya PWM
  • Ufanisi zaidi ya 95% kwa muundo unaofaa

Kuweka Sasa ya LED na Kuzorotesha

Mdhibiti ana kiwango cha kawaida cha kumbukumbu cha volti isiyozoroteshwa ya 400mV. Sasa ya kawaida ya LED inaweza kupunguzwa kupini la kuzorotesha (MFIO) ama kwa kutumia volti ya DC au kutumia resistor inayobadilika.

Uboreshaji wa Ufanisi

Upotezaji wa jumla wa nguvu wa kiwambo cha sasa cha LED na AHC unajumuisha upotezaji katika kipingamizi cha hisia na MOSFET. Ufanisi unaweza kuboreshwa kwa:

  • Kutumia voltage ya juu iwezekanavyo ya LED kwa nguvu maalum ya pato
  • Kupunguza msukumo wa voltage ya pato la hatua ya kwanza
  • Uchaguzi sahihi wa uwezo wa pato
  • Uwekaji bora wa voltage ya nafasi ya juu

Funkcje Zabezpieczeń

BCR601/602 obejmują kompleksową ochronę:

  • Kinga za Mlipuko wa Umeme Hatua ya OVP iliyojengwa ndani yenye kizingiti cha usanidi
  • Kinga ya Joto Kupita Kiasi Sensor ya ndani inapunguza umeme wa LED kwenye joto la kiungo cha 140°C
  • Kinga ya Kuunganisha Wakati Inafanya Kazi: Inazuia mivujo ya ghafla ya umeme inapounganisha minyororo ya LED kwa madereva yaliyo wazi
  • Kinga ya Mfupiso: Sakiti ya ziada ya nje kwa ulinzi wa mzunguko mfupi wa pato

Dereva ya LED yenye Vituo Vingi na BCR601 pamoja na BCR602

Njia ya kiraisihi ya msingi inaweza kupanuliwa kwa urahisi kwa vichanjo vingi vya pato kwa kuongeza hatua za BCR602. BCR602 inafanana na BCR601 lakini haina AHC, na hivyo kufanya iwe bora kwa vichanjo vya ziada katika kifurushi kidogo cha SOT-23-6.

Katika mifumo ya njia nyingi, mkakati bora ni kutumia kila wakati njia iliyo na voltage ya chini ya kichwa kwa udhibiti. Hii inahakikisha kwamba njia zote hupata voltage inayotosha huku ukidumisha ufanisi.

Mtandao wa kudhibiti V ya chini kabisaHR Inajumu ya upinzani mmoja na diodi ndogo ya ishara kwa kila kituo. Njia hii inahakikisha utendakazi sahihi katika mikondo mbalimbali ya LED katika matumizi ya rangi nyeupe yayoyote.

Mambo muhimu ya kuzingatia katika ubunifu wa vituo mbalimbali:

  • Tabia ya kudhoofisha mwanga ni sawa kwenye vituo vyote
  • OVP inashughulikiwa na BCR601 kwa matumizi yote
  • Ulinzi wa mzunguko mfupi unahitaji umakini katika mtawanyiko wa nguvu za diodi ya Zener
  • Uingizaji wa LED wakati wa kutumia haitumiki katika matumizi ya njia nyingi

Ubunifu wa Kumbukumbu wa Nyeupe Inayoweza Kubadilika

Ubunifu huu wa kumbukumbu unaonyesha utekelezaji kamili wa kiendesha cha LED nyeupe inayoweza kubadilika kwa kutumia BCR601 na BCR602. Bodi hii inaweza kushikamana na dhana ya bodi ya kigezo ya Infineon (REF-XDPL8219-U40W) au hatua ya msingi ya SSR PFC flyback yoyote.

Vigezo vya Bodi

Kigezo Ishara Ndogo Kawaida Upeo wa Juu Kizio
Aina mbalimbali za voltage ya kuingiza VDD 33 Sitini V
Targeted LED voltage VLED 33 53 V
Overvoltage protection VOVP 54 57.9 V
Kichwa cha kawaida kinachodhibitiwa VHR 1.8 V
LED sasa kwa kila kituo ILED 15 mia nne na sabini mA
Ufanisi η 94.5 %

Maelezo ya Sakiti

Mchoro wa muundo wa kumbukumbu unajumuisha:

  • Vipinga vya kuweka sasa kwa kila idhaa
  • Mipango ya mzunguko wa ulinzi dhidi ya mfupisho wa pato
  • Mtandao wa kuweka voltage ya headroom
  • Vipokezaji umeme vya decoupling kwa ajili ya kupunguza kelele
  • Gawanya voltage la OVP
  • Ugavi thabiti wa mzunguko wa optocoupler
  • Regulator 3.3V kwa usambazaji wa kontrolla

Utofauti wa Umeme

Regulator yenye msingi wa BCR601 inaonyesha sifa bora za utendaji:

Uimara wa Mwendo wa LED

Ubunifu wa kumbukumbu huhifadhi mwendo thabiti wa LED hata idadi ya LED zinazotumika ibadilike, na mkengeuko mdogo kutoka kwa mwendo lengwa.

Ufanisi wa Mdhibiti

Vipimo vya ufanisi vinaonyesha utendakazi zaidi ya 94% kwa muundo unaofaa, ukishindana kwa ufanisi na mbinu za mdhibiti wa kubadili-badili hali huku ukitoa ubora bora wa mwanga.

Uchambuzi wa Ubora wa Mwanga

Njia ya kirahisisha mstari inaleta ubora bora wa mwanga bila modulasyonji yoyote:

  • Kipeo cha modulasyon chini ya 0.1% kwenye upeo wa sasa ya LED
  • Maudhui ya AC hubaki thabiti bila kujali mabadiliko ya pato la mwanga
  • Athari ndogo za kuwaka-kuzima na stroboscopic katika anuwai yote ya kudhoofisha mwanga
  • Kufuata viwango vikali vya ubora wa mwanga

Vipimo vilivyofanywa kwa mita ya wimbi la mwanga vinaonyesha utendaji bora:

Kigezo 689 mA 515 mA 320 mA 130 mA 56 mA 23 mA
Pst LM 0.0 0.0 0.0 0.042 0.066 0.122
SVM 0.042 0.042 0.042 0.042 0.042 0.042

Utendaji wa Mfumo

Ikipotanishwa na upande wa kwanza wa REF-XDPL8219-U40W, mfumo kamili unaonyesha:

  • Ufanisi wa mfumo wa mzigo kamili zaidi ya 87% kwenye volti zote za mstari wa usakinishaji
  • Excellent power factor (>0.99) over wide dimming range
  • Low input current THD (<10%)
  • Utendaji thabiti wa joto chini ya hali ya mzigo kamili

Matokeo haya ni ya kuvutia kwa flyback ya nguvu kubwa na hatua ya pili ya mstari na yanashindana kwa ufanisi na topologies ngumu zaidi.

Orodha ya Vifaa

Ubunifu wa kumbukumbu unajumuisha orodha kamili ya vifaa na viambatisho kutoka kwa wazalishaji wenye sifa:

Idadi Kichagua Maelezo Mtengenezaji Nambari ya Sehemu
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

Kumbuka: Haya ni muhtasari tu wa yaliyomo katika waraka wa maombi. Waraka kamili una maelezo mengi ya kiufundi, michoro ya saketi, grafu za utendaji, na mahesabu ya kubuni. Tunapendekeza upakue faili kamili ya PDF kwa utekelezaji wa kina wa kiufundi.