在一些應(yīng)用中,希望在某些情況下可調(diào)節(jié)燈光的亮度,以便進(jìn)一步節(jié)能和提供舒適的照明。
LED憑借其高效節(jié)能、長(zhǎng)壽命、環(huán)保等諸多優(yōu)勢(shì),已成為照明市場(chǎng)的主流選擇。而LED驅(qū)動(dòng)器作為L(zhǎng)ED照明系統(tǒng)的核心部件,其性能直接影響著LED燈具的穩(wěn)定性和可靠性。然而,在LED驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)過程中,電磁兼容性(EMC)問題一直是工程師們面臨的一大挑戰(zhàn)。
多年來TI一直致力于為汽車行業(yè)用戶提供最具競(jìng)爭(zhēng)力的LED驅(qū)動(dòng)解決方案,構(gòu)建創(chuàng)新、可靠、經(jīng)濟(jì)高效的汽車照明系統(tǒng)。
LED驅(qū)動(dòng)IC是一種集成電路,它通過控制電流來驅(qū)動(dòng)LED燈,這種IC具有許多優(yōu)點(diǎn),包括低功耗、高亮度、長(zhǎng)壽命、環(huán)保等,隨著LED驅(qū)動(dòng)IC技術(shù)的進(jìn)步,LED照明設(shè)備的成本也在不斷降低,使得更多的應(yīng)用場(chǎng)景得以實(shí)現(xiàn)。
LED驅(qū)動(dòng)電路的主要功能是將交流電壓轉(zhuǎn)換為恒流電源,同時(shí)按照LED器件的要求完成與LED的電壓和電流的匹配。
我在看我已經(jīng)使用了幾年的 Brother 噴墨打印機(jī)時(shí),注意到它的軟開/關(guān)開關(guān)正上方有一個(gè)不起眼的綠色 LED。這個(gè) LED 有一個(gè)有趣的占空比:它關(guān)閉大約三秒鐘,然后在大約一秒鐘內(nèi)逐漸增加到最大強(qiáng)度,同樣在大約一秒鐘內(nèi)衰減回完全關(guān)閉,然后隨著循環(huán)再次開始而變暗). 只要打印機(jī)名義上打開并準(zhǔn)備就緒,它就會(huì)重復(fù)此循環(huán),無論它是在打印還是處于靜止模式。
取代全球最大國(guó)家強(qiáng)制要求的白熾燈照明正在推動(dòng)向固態(tài)照明的范式轉(zhuǎn)變。LED 照明與替代照明技術(shù)相比具有顯著優(yōu)勢(shì),尤其是隨著每瓦流明的增加和每流明成本的降低。與傳統(tǒng)白熾燈泡相比,這些替代技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)之一是燈泡的實(shí)際使用壽命及其每瓦時(shí)的成本。
LED照明產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)迭代升級(jí),以及使用者對(duì)照明光質(zhì)量的追求,是制造廠商創(chuàng)新產(chǎn)品方案的動(dòng)力。英飛凌廣泛的LED照明產(chǎn)品組合,一直以來是國(guó)際國(guó)內(nèi)照明制造廠商青睞的選擇。 ICL88xx家族系列為新一代LED通用照明而設(shè)計(jì)研發(fā),創(chuàng)新的混合信號(hào)控制技術(shù),使得產(chǎn)品具有超高性價(jià)比。ICL88xx適用于反激AC-DC控制拓?fù)?。基于ICL88xx設(shè)計(jì)的系統(tǒng)在提供高質(zhì)量光輸出同時(shí),具有高功率因素,低諧波失真,低EMI,高效率等性能。ICL8800具有家族系列全部基本功能,ICL8810及ICL8820在ICL8800基礎(chǔ)上增加額外功能,包括支持智能照明的低待機(jī)功耗,支持更好EMI性能的頻率抖動(dòng)功能。
LED 照明是一項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新,伴隨著額外的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)。為避免熱擊穿,LED 照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員應(yīng)考慮組件的熱特性。這在汽車照明等應(yīng)用中尤為重要,在這些應(yīng)用中,高環(huán)境溫度和較長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間會(huì)導(dǎo)致組件迅速劣化。
LED 標(biāo)牌和矩陣顯示器是 21 世紀(jì)不可或缺的一部分。LED 顯示屏是集光電子技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息處理技術(shù)于一體的高技術(shù)產(chǎn)品,可用來顯示文字、計(jì)算機(jī)屏幕同步的圖形。它以其超大畫面、超強(qiáng)視覺、靈活多變的顯示方式等獨(dú)居一格的優(yōu)勢(shì),成為目前國(guó)際上使用廣泛的顯示系統(tǒng),被應(yīng)用于金融證券、銀行利率、商業(yè)廣告、文化娛樂等方面,有巨大的社會(huì)效益和豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。它色彩豐富,顯示方式變化多樣(圖形、文字、三維、二維動(dòng)畫、電視畫面等)、亮度高、壽命長(zhǎng),是信息傳播設(shè)施劃時(shí)代的產(chǎn)品。
本文我們將探討一些影響 LED 顯示屏圖像質(zhì)量和可靠性的問題。我們還將熟悉通常用于處理它們的技術(shù)和設(shè)計(jì)技巧。
該設(shè)計(jì)理念顯著提高了用于閃光燈泵浦脈沖固態(tài)激光源的基于外部驅(qū)動(dòng)反激式轉(zhuǎn)換器的電容器充電單元的轉(zhuǎn)換效率。在閃光泵浦脈沖固態(tài)激光源中,儲(chǔ)能電容器被充電至高電壓,這取決于它在放電時(shí)要傳遞給閃光燈的能量大小。
雖然改用 LED 照明肯定有助于降低功耗,但我們還可以做得更多。你看,每個(gè)傳統(tǒng)的 LED 燈泡都有自己的 AC/DC 電源,這是燈泡與 100 年前設(shè)計(jì)的帶插座的 AC 接線和照明燈具兼容所必需的。擁有單獨(dú)的電源不僅會(huì)增加成本,還會(huì)降低效率并限制節(jié)能。一個(gè)不同的系統(tǒng),一個(gè)分配直流電的系統(tǒng),意味著每個(gè)住房單元將有一個(gè)共享的交流/直流電源。
將第 1 部分 的概念放在一起,我們希望支持低壓建筑規(guī)范,我們需要 1 美元的微處理器來管理 LED 電流驅(qū)動(dòng)器,并且我們希望以 99.999%(五個(gè) 9)的可靠性進(jìn)行通信。 無線和電力線通信的可靠性遠(yuǎn)不如有線通訊;因此,我們需要專用的有線通信。我們現(xiàn)在假設(shè)它是由 12 VDC 供電的類似 RS485 的 ±data,如下圖 5中的綠色所示。下面以藍(lán)色顯示的是兩根大功率電線(例如 48 VDC、110 VAC 或柔性 48 VDC/110 VAC),每個(gè)插座支持 12 W。
第3部分我們應(yīng)該增加一個(gè)識(shí)別號(hào)來和別的品牌進(jìn)行區(qū)別。然后使用通訊線路進(jìn)行控制。 圖 6 中燈泡內(nèi)部的 EEPROM 包含表征燈泡的數(shù)據(jù)——制造商、型號(hào)、序列號(hào)、所需電流、無損壞的最大電流、物理光束寬度等。這與插座之間的接口值得進(jìn)一步考慮。一個(gè)示例電路是插座在燈泡上施加 3.3 V 電壓,燈泡檢測(cè)到 2.0 V 和 4.0 V 之間的電壓,然后通過對(duì)邏輯 0 施加 ≤0.1 mA 負(fù)載和對(duì)邏輯 1 施加 1 mA 負(fù)載來傳輸 EEPROM 位。
MPQ7225 是一款 16 通道灌電流 LED 驅(qū)動(dòng)器,每通道最大電流為 200mA。它提供集成差分接口,可與控制器局部網(wǎng) (CAN) 收發(fā)器兼容。 其自適應(yīng)反饋控制 (AFC) 最大限度地提高了系統(tǒng)效率,而預(yù)穩(wěn)壓器輸出電壓 (VOUT)的自我調(diào)節(jié)能力可使通道上的電壓保持在最小凈空電壓 (0.3V)。
在第 1 部分中,我們研究了如何從 LED 燈泡中移除 AC/DC 轉(zhuǎn)換器以節(jié)省能源。第 2 部分和第 3 部分涵蓋家庭照明網(wǎng)絡(luò)和通信。在這里,我們將深入探討太陽能、電線、連接器和燈泡設(shè)計(jì)。 你想節(jié)省能源嗎?考慮太陽能物聯(lián)網(wǎng)。這是當(dāng)您的光伏太陽能系統(tǒng)連接到局域網(wǎng)并被建模為另一個(gè)提供電力的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備時(shí)。在這個(gè)概念中,太陽能材料是多層層壓的,如 PCB。圖 11顯示了太陽能層壓板的側(cè)視圖。
LED 技術(shù)為各種大功率照明應(yīng)用打開了大門。圖 1中的電路可以讓我們知道交流電源何時(shí)可用。從交流線路驅(qū)動(dòng)功率 LED 需要轉(zhuǎn)換器或類似裝置。在該電路中,無源IC極大地簡(jiǎn)化了整體設(shè)計(jì)。我們還可以簡(jiǎn)化電路以使用直流電源運(yùn)行,這樣我們就可以使用汽車電池在夜間提供照明。
LED 比白熾燈更高效,使用壽命延長(zhǎng) 100 倍,但它們需要專門的電子驅(qū)動(dòng)電路來避免過壓情況。主要操作參數(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單:保持通過 LED 的電流恒定并低于指定的最大值。
最近,我拜訪了一位正在為水族箱制作 LED 燈的客戶。對(duì)我來說,最有趣的部分是當(dāng)我們討論他想要的 LED 驅(qū)動(dòng)器類型時(shí)。對(duì)于水族館照明,亮度調(diào)光功能將模擬自然界中的不同亮度設(shè)置,例如日落和日出。脈寬調(diào)制 (PWM) 調(diào)光通常用于改變 LED 亮度,但我的客戶根本不關(guān)心 PWM 調(diào)光功能。他告訴我,人眼是一個(gè)非常好的低通濾波器,因?yàn)楦哂?30Hz 的一切基本上是無法觀察到的;然而,這不適用于海洋生物。海洋生物對(duì)高于 30Hz 的頻率很敏感,對(duì) PWM 調(diào)光感到不舒服。他寧愿尋找模擬電流可調(diào)(即模擬調(diào)光)LED 驅(qū)動(dòng)器。