एलईडी प्रकाश अनुप्रयोगों के तीन बुनियादी इनपुट शक्ति के स्तर के साथ शुरू हो जाएगा: कम या 20W शक्ति के बराबर, 20W और 50W के बीच मध्यम शक्ति, और 50W अनुप्रयोगों से बड़ी शक्ति: चित्रा 1 देखें । ध्यान रखें कि वास्तविक दुनिया अनुप्रयोगों वास्तव में इन तीन तरीकों के प्रकार से मेल नहीं है, लेकिन जब एलईडी चालक समाधान पर विचार, इन तीन शक्ति स्तर के अनुरूप हैं । एलईडी अनुप्रयोगों उच्च चमक एलईडी डिजाइन पर ध्यान केंद्रित ।
इस कागज के विषय ≤ 20w कम बिजली अनुप्रयोगों, विशेष रूप से प्रतिस्थापन या प्रकाश बल्ब लैंप के संशोधन-मौजूदा लैंप और जुड़नार प्रकाश व्यवस्था की जगह है । यह भी नए संरचनात्मक प्रकाश फिक्स्चर शामिल हैं ।
कम हुआ पावर एलईडी रोशनी का चलन
२०१० वैश्विक उच्च चमक एलईडी बिक्री $८९०,०००,००० पर अनुमानित, २०१० से २०१५ का अनुमान, औसत वार्षिक वृद्धि दर (सीएजीआर) ३९% है, दिखाई बाजार की क्षमता । लेकिन एलईडी ड्राइव के लिए, मुख्य प्रवृत्ति ड्राइव से संबंधित सुधार, लागत में कमी, और लंबे जीवन काम कर रहा है । प्रभाव लुमेन के अनुपात को वाट है ।
"डो SSL (अमेरिकी इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद विश्व http://www । eepw । com. cn/अनुच्छेद/133636 । htm स्रोत ठोस राज्य प्रकाश) योजना "उच्च चमक एल ई डी की क्षमता आज और अतीत में की पारंपरिक प्रौद्योगिकियों से अधिक की उम्मीद है; आंकड़े 2 और 3 प्रभावकारिता की बढ़ती प्रवृत्ति दिखाते हैं । प्रभावकारिता की परिभाषा में, इनपुट शक्ति भाजक में स्थित है, इनपुट शक्ति और एलईडी लैंप स्ट्रिंग के लिए ऊर्जा पारित करने की क्षमता एलईडी ड्राइवर समाधान से संबंधित हैं । एलईडी लोड शक्ति और लोड संभावनाओं की पूरी रेंज में, एक एकल ड्राइव टोपोलॉजी सबसे अच्छा विकल्प नहीं है, लेकिन आप सभी एलईडी ड्राइवर विकास आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एक न्यूनतम टोपोलॉजी पर विचार कर सकते हैं ।
सबसे कुशल अर्धचालक चुनना एक टोपोलॉजी चुनने के लिए एक आधार के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, लेकिन ड्राइव की लागत भी विवश है । डो SSL प्रोग्राम वर्तमान लागत का अनुमान के रूप में चित्रा 4 में दिखाया गया है, और कुल उत्पादन लागत के $number ड्राइव ।
यह कुल लागत अंत उपयोगकर्ताओं द्वारा देखा लक्ष्य है, और एलईडी प्रकाश समाधान के गोद लेने के प्रदर्शन में सुधार के लिए सबसे आम बाधा बन गया है । लागत लक्ष्य २०११ ठोस राज्य प्रकाश बाजार प्रस्तुति कार्यशाला में ऊर्जा विभाग द्वारा प्रस्तुत की आवश्यकताओं 5 चित्रा में दिखाया गया है, लागत के साथ लगभग ५०% प्रति 4 साल से गिर रही है । एलईडी ड्राइव टोपोलॉजी चयन भी सबसे अच्छा लागत समाधान प्रदान करता है ।
कामकाजी जीवन भी बिजली आपूर्ति की विश्वसनीयता से संबंधित है । विश्वसनीयता एलईडी ड्राइव, घटकों के प्रकार का उपयोग किया, तापमान, या बिजली की हानि के घटकों की संख्या से प्रभावित है । एलईडी ड्राइव की विश्वसनीयता की गणना करने के लिए और लक्ष्य के अनुसार कम किया जा करने के लिए घटकों की संख्या निर्धारित करने के लिए घटक विधि की संख्या का उपयोग करें । विश्वसनीयता भी काम के तापमान से प्रभावित है, इसलिए थर्मल डिजाइन भी महत्वपूर्ण है, और यह भी एलईडी ड्राइवर घटकों और टोपोलॉजी नियंत्रण विधियों के साथ जुड़े बिजली नुकसान को कम करने के लिए महत्वपूर्ण है । विकास की प्रवृत्ति इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर को खत्म करने के साथ-साथ अन्य घटकों जैसे ऑप्टिकल के लिए, और सिलिकॉन नियंत्रण उपकरणों में कार्यों को एकीकृत करने के लिए है ।
कम बिजली एलईडी चालक डिजाइन चैलेंज
एलईडी ड्राइवर डिजाइन आज निम्नलिखित चुनौतियों का सामना; सूचीबद्ध आइटम डिजाइन की कमी हो जाएगा कि डिजाइनरों अलग कंपनियों के क्रम में, संतुलन होगा ।
विकास चक्र को छोटा करना;
लागत को कम;
डिजाइन जटिलता;
बिजली topologies कि इनपुट और निर्गम वोल्टेज को संतुष्ट कर सकते है के लिए खोज-वर्तमान मापदंडों, थर्मल डिजाइन, सुरक्षा नियमों और सुरक्षा आवश्यकताओं;
दक्षता और प्रभावशीलता;
वैश्विक विनियामक आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, यह भी बिजली की हानि, पावर फैक्टर सुधार (पीएफसी) और कम ̈थद (कुल हार्मोनिक विरूपण) के उपयोग को कम करने के लिए एलईडी ड्राइव में है;
ड्राइव विश्वसनीयता और सेवा जीवन;
निरंतर वर्तमान उत्पादन सहिष्णुता;
dimming और dimming रेंज (चरण-कट dimmer की आवश्यकताओं, dimming दर, वर्तमान सीमा, भिगोना सर्किट, वोल्टेज नियामक, आदि);
कोई फ़्लिक नहीं;
सीमित मुद्रित बोर्ड (पीसीबी) अंतरिक्ष या मात्रा (ऊँचाई) प्रतिबंध;
संरक्षण समारोह-OVP, OCP, ओटीपी, शॉर्ट-सर्किट एलईडी, ओपन सर्किट एलईडी;
कार्य तापमान;
कई विक्रेताओं आपूर्ति श्रृंखला जटिल ।
कम बिजली एलईडी आवेदन का विश्लेषण
नीचे कम बिजली एलईडी प्रकाश व्यवस्था, संरचना, समारोह, डिजाइन चुनौतियों और आवेदन प्रवृत्तियों की समीक्षा की है ।
MR11/16 एलईडी लाइट
MR11/16 दीपक एक ठेठ हैलोजन दीपक है, इसकी साधारण प्रकार रेटेड शक्ति 20W, 35W और 50W है ।
सिस्टम संरचना
मौजूदा हैलोजन लैंप के विशिष्ट डिजाइन चित्रा 6 में दिखाया गया है
इनपुट वोल्टेज डीसी 12v या 24V या सीधे 120V या 230V एसी अगदी बिजली की आपूर्ति में खामियों को दूर किया जा सकता है । 12v या 24V वोल्टेज एक साधारण ट्रांसफार्मर से आ सकता है कि मुख्य एसी वोल्टेज का उपयोग करता है और एक v/24V एसी के रूप में lampholders इनपुट outputs । एलईडी प्रतिस्थापन उत्पादों को एक निरंतर वर्तमान स्रोत के रूप में नियंत्रित करने की आवश्यकता है । एक 4W एलईडी श्री दीपक एक 20W हैलोजन चिराग के बराबर है । कुछ मॉडलों विशेषताओं dimming है, और विकास की प्रवृत्ति है कि इस तरह के उत्पादों की आपूर्ति बढ़ जाती है ।
ड्राइव डिजाइन चुनौतियां
MR11/16 डिजाइन की सबसे बड़ी चुनौती मानकों की कमी है, दीपक और बल्ब आकार, शक्ति कारक और कुल हार्मोनिक विरूपण आवश्यकताओं (ऊर्जा स्टार एलईडी लैंप ≥ ०.९, "एक चिराग की 5w के लिए, ≥ ०.७), और कम प्रणाली शक्ति दक्षता सहित." यह देखते हुए कि चित्रा 7 लैंप का आकार एक ड्राइव, एलईडी ड्राइवर के छोटे पदचिह्न शामिल होना चाहिए स्वागत है ।
मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) आयामों के दो प्रकार के होते हैं, एक तरह के रूप में चित्र 8 में दिखाया गया है, गोल है, एलईडी मॉड्यूल के पीछे का उपयोग कर । परिपत्र व्यास 30mm से कम होना चाहिए और उच्च घटक केंद्र कनेक्टर के 5 मिमी रेंज के भीतर है.
चित्र 9 के आकार के आकार में पीसीबी बोर्ड की एक और तरह, खड़ी है । इसे 30mmx20 mm से कम करने की जरूरत है ।
फेयरचाइल्ड की योजना
फेयरचाइल्ड एक नया एलईडी ड्राइव टुकड़ा प्रस्तुत करता है एसी समस्या को हल करने के लिए, जैसा चित्र 10 FL7701 में दिखाया गया है । यह एक बुद्धिमान गैर अलग पीएफसी कदम-नीचे एलईडी चालक समाधान है । सीधे एसी लाइन इनपुट वोल्टेज का उपयोग कर, यह पीसीबी के छोटे आकार को प्राप्त करने के लिए संभव है श्री Lampshade के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । इस एलईडी ड्राइव डिजाइन सभी इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर समाप्त: आमतौर पर इनपुट, आउटपुट, और आईसी VCC वोल्टेज के लिए इस्तेमाल किया । केवल बाह्य घटकों की एक छोटी संख्या का उपयोग करके, पीएफ और ̈थद आवश्यकताओं को पूरा किया जा सकता है जबकि ८०% से अधिक दक्षता हासिल की है । कदम डिजाइन अप करने के लिए इसके विपरीत, कदम नीचे टोपोलॉजी भी निरंतर उत्पादन धाराओं (कम तरंग धाराओं) का लाभ है, क्योंकि अधिष्ठापन और श्रृंखला में उत्पादन, एलईडी लोड के लिए, बक टोपोलॉजी एक निरंतर वर्तमान स्रोत की तरह लग रहा है । उत्पादन संधारित्र लहर वर्तमान फ़िल्टर करने के लिए उपयोग किया जाता है जब तक कि बूस्ट टोपोलॉजी के आउटपुट वर्तमान निरंतर है ।
A19, E14/17, E26/27 बल्ब
कुछ बल्ब प्रकार भी एक पेंच आउटलेट (एडीसन गर्तिका) और मोमबत्ती प्रकार के लैंप के रूप में जाना जाता है । उनमें से ज्यादातर गरमागरम बल्ब, सीएफएल या एलईडी प्रतिस्थापन उत्पादों का उपयोग करने के लिए सबसे अधिक आवेदन आवश्यकताओं को पूरा कर रहे हैं ।
सिस्टम संरचना
इसके इनपुट वोल्टेज सीधे एसी बिजली की आपूर्ति से, lampholders के प्रकार हैं: E14/17 (मोमबत्ती प्रकार), A19/e26/27 पेंच, रेटेड शक्ति: 1 ~ मोमबत्ती के लिए 5w प्रकार लैंप, 4 ~ 17w गरमागरम प्रतिस्थापन के लिए । कुल आयाम चित्र 11 में दिखाए जाते हैं ।
डिजाइन चुनौतियां
मोमबत्ती प्रकार के लैंप के लिए एलईडी ड्राइवर डिजाइन के लिए चुनौती छोटे पीसीबी अंतरिक्ष, जो श्री दीपक अंतरिक्ष से कम है और एसी इनपुट वोल्टेज पर काम करता है । एलईडी ड्राइवर डिजाइन का उपयोग गरमागरम दीपक की जगह, उसके मोमबत्ती से पीसीबी अंतरिक्ष प्रकार रोशनी या श्री रोशनी, बिजली दर्ज़ा भी बड़ा है, वास्तविक परिणाम पीसीबी अंतरिक्ष अभी भी सीमित है, मोमबत्ती की तरह चिराग के समान है । पेंच बल्ब की डिजाइन के लिए पीएफ और ̈थद का होना लगभग अनिवार्य है । वहां अतिरिक्त dimming कार्य कर रहे हैं ।
lampholders पक्ष के लिए E26/27 के आकार के दीपक के अणुवृत्त आकार है पीसीबी, मिमी के लिए चिराग की ओर, एलईडी मॉड्यूल साइड mm, 70mm की लंबाई में, चित्र 12 देखें ।
आवश्यकता क्षमता ७५% से अधिक है । एक संगत dimmer के डिजाइन पर कुछ संक्षिप्त नोटों पकड़ धाराओं की एक किस्म के साथ संगतता शामिल, प्रकाश की एक विस्तृत श्रृंखला में रैखिक, और कोई झटका नहीं.
फेयरचाइल्ड समाधान
फेयरचाइल्ड के लिए प्राथमिक नियामक नियंत्रक तालिका 1 में दिखाया गया है । जब निरंतर वर्तमान समायोजन मोड में काम कर रहे, उत्पादन वर्तमान पीक नाली वर्तमान Ipeak और प्रारंभ करनेवाला वर्तमान निर्वहन समय TDIs का उपयोग करके अनुमान है, क्योंकि उत्पादन वर्तमान स्थिर राज्य में डायोड वर्तमान औसत के रूप में ही है. फेयरचाइल्ड के Truecurrent प्रौद्योगिकी का उपयोग करना, निरंतर वर्तमान उत्पादन सही नियंत्रित किया जा सकता है ।
PAR16, 20, 30, ३८ प्रकाश प्रणाली संरचना
इन लैंप एसी वोल्टेज इनपुट कर रहे हैं, बिजली रेटेड 4w ~ 20w के बीच है, Lampholders E26/27 या 2-पिन GU10, के रूप में चित्र 13 में दिखाया गया है ।
एक बड़ा लैंप आकार के साथ, वहां काफी कमरे में एलईडी ड्राइव समाधान को समायोजित है, और पीएफ और कम ̈थद अभी भी अनिवार्य आवश्यकताओं हैं ।
डिजाइन चुनौतियां
इन एलईडी लैंप के उच्च वाट क्षमता मासफेट के माध्यम से उच्च VDS, चोटी (spikes) का कारण है, और इस तरह उच्च रेटिंग के साथ एक BVDSS मासफेट की आवश्यकता होगी । उच्च वोल्टेज spikes के लिए, BVDSS रेटिंग उच्च इनपुट वर्तमान के कारण कम होना चाहिए । चित्रा 14 VDS का एक सारांश के रूप में वोल्टेज कील से पता चलता है, पीक = विन + nvo + vos, जहां nvo प्रतिबिंब के उत्पादन वोल्टेज है, भी Vro के रूप में जाना जाता है ।
बफ़र्स सामांयतया Vos पीक वोल्टेज को सीमित करने के लिए उपयोग किया जाता है, लेकिन बफ़र्स एलईडी ड्राइव की क्षमता को कम करने, ऊर्जा का उपभोग:
फेयरचाइल्ड समाधान
फेयरचाइल्ड समाधान तालिका 2 में दिखाया गया है, जहां एकल चरण और 2-स्तर विधियों के बीच तुलना तालिका 3 में दिखाया गया है ।
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