依靠AC LED提升LED光引擎驅(qū)動(dòng)的可靠性
出處:電子發(fā)燒友 發(fā)布于:2019-03-29 13:48:28
可以在沒有驅(qū)動(dòng)器的情況下從高壓線路運(yùn)行的AC LED可以消除創(chuàng)建傳統(tǒng)低壓通常所需的幾個(gè)組件直流驅(qū)動(dòng)器。消除這些組件以及它們之間的互連,使交流供電的光引擎能夠提供卓越的可靠性和更接近理論LED發(fā)射器壽命的壽命。
可以構(gòu)建交流供電的LED照明使用背對(duì)背LED燈串,對(duì)于所應(yīng)用的AC波形的每個(gè)交替周期,該LED燈串都會(huì)打開。這種類型的操作可能導(dǎo)致燈閃爍,特別是如果LED沒有緊密間隔。另一種方法是使用橋式整流器和在線路電壓下工作的單個(gè)IC來控制傳輸?shù)絃ED陣列的電流,這樣可以在不顯著降低可靠性的情況下提高性能。
首爾的交流供電LED模塊半導(dǎo)體將一系列高壓多結(jié)技術(shù)(MJT)LED發(fā)光器與該公司的第二代Acrich2控制IC相結(jié)合。這種組合可提高可靠性,簡(jiǎn)化電路并減小解決方案尺寸。在設(shè)計(jì)輕型發(fā)動(dòng)機(jī)以滿足既定形狀因素時(shí),減小電子組件的尺寸具有顯著優(yōu)勢(shì),例如40瓦或60瓦白熾燈泡的MR型替代品。
第二代Acrich2 IC還可以通過使用相同的器件類型來控制模塊的各種額定功率(從1 W到16 W,工作在線電壓高達(dá)220 V),從而簡(jiǎn)化模塊設(shè)計(jì)策略。只需要少量的外部元件,例如選擇電阻來設(shè)置LED電流,并將典型的模擬調(diào)光電壓(例如0-4 V或0-10 V)轉(zhuǎn)換為線性調(diào)光電壓,值為1.5 V.
結(jié)發(fā)射極技術(shù)
多結(jié)技術(shù)(MJT)使發(fā)射極能夠以13 V至69 V的各種正向電壓(VF)制造。更高的電壓允許模塊構(gòu)建相對(duì)較少數(shù)量的組件,從而實(shí)現(xiàn)小的形狀因子但能夠在120 V或220 VAC的交流線路電壓下工作。同時(shí),發(fā)射器可提供高達(dá)130 lm/W的高發(fā)光效率,并可靈活構(gòu)建具有混合BIN的PCB。
MJT發(fā)射器有多種尺寸可供選擇,例如5.0 mm x 5.0 mm MJT5050系列,或額定功率為8 W的模塊。
模塊是采用DT3001B控制IC的光引擎。這個(gè)第二代Acrich2器件需要一個(gè)外部橋式整流器,并控制輸送到連接LED的電流,這些LED排列在多四個(gè)存儲(chǔ)體中,如圖1所示。
根據(jù)模塊的額定功率,LED以各種串行和并行組合排列。 DT3001B包含一個(gè)4級(jí)電流源,并產(chǎn)生一個(gè)跟隨整流輸入電壓的階躍輸出電流波形。以這種方式管理電流可通過確保高達(dá)0.97的高功率因數(shù)來化功效,同時(shí)還確保失真(THD)低于25%。這使得燈能夠符合包括美國(guó)在內(nèi)的主要市場(chǎng)的適用法規(guī)。圖2顯示IC產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)電流波形與AC輸入電流相匹配。表1描述了當(dāng)輸入電壓從值變化到值時(shí)DT3001B如何打開LED組。
用于220 V標(biāo)稱交流線電壓的8 W模塊包括三個(gè)階段LED包含兩個(gè)并聯(lián)的三個(gè)串聯(lián)LED串,并且打開e階段包含一串三個(gè)LED,如圖3所示。根據(jù)模塊的功率選擇電阻RSET,并確定LED電流。還需要電涌保護(hù)。合適的電路包括在整流二極管電橋的輸入端處的串聯(lián)電阻器和并聯(lián)金屬氧化物變阻器(MOV)。
DT3001B IC支持模擬調(diào)光通過向ADIM引腳(引腳12)施加高達(dá)1.5 V的信號(hào)(光通量)。如果可用的調(diào)光信號(hào)是1-10 V信號(hào),則通過向引腳12施加1.5 V來確保亮度所需的RIN和RL值可以根據(jù)以下公式計(jì)算:
依靠AC LED提升LED光引擎驅(qū)動(dòng)的可靠性
在此公式中,VADIM為1.5 V,VIN為10 V.如果RIN設(shè)置為12kΩ,則RL所需的值為2.1kΩ。應(yīng)用這種調(diào)光方案可確保光通量在整個(gè)調(diào)光范圍內(nèi)緊密跟隨LED電流,如圖4所示。
圖5顯示了當(dāng)調(diào)光信號(hào)從0 V調(diào)節(jié)到調(diào)光至10 V時(shí),LED電流和光通量輸出如何變化光輸出。
結(jié)論
AC LED有望簡(jiǎn)化LED光引擎的驅(qū)動(dòng)要求,從而提高可靠性。首爾半導(dǎo)體Acrich系列通過使用控制IC精心管理具有特殊屬性(如高正向電壓(VF))的多結(jié)(MJT)直流LED組,并可輕松使用典型的交流線路電壓110來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。美國(guó)為-120 V,歐洲為220-240 V.
外部元件要求,包括整流橋,浪涌抑制網(wǎng)絡(luò),包括標(biāo)準(zhǔn)電阻和MOV,以及電流設(shè)置和調(diào)光電阻,減少組件數(shù)量和互連數(shù)量。通過這種方式,Acrich模塊簡(jiǎn)化了光引擎設(shè)計(jì),提供了與半導(dǎo)體發(fā)射器相媲美的可靠性,并使設(shè)計(jì)人員能夠在照明行業(yè)內(nèi)建立的一些緊湊的外形中為傳統(tǒng)燈泡構(gòu)建高性能替代品。
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