Руководство по разработке светодиодного драйвера постоянного тока Upowertek

Руководство по разработке светодиодного драйвера постоянного тока Upowertek

В этом руководстве по проектированию будет представлен светодиодный драйвер постоянного тока Upowertek в различных аспектах, включая его характеристики, мощность и работу программируемого светодиодного драйвера NFC.

  1. Внедрение Upowertek

Upowertek – высокотехнологичная компания, которая уже несколько лет занимается высококачественными и интеллектуальными светодиодными драйверами. Штаб-квартира, в том числе отдел продаж, исследований, разработок и логистики, находится в районе Биньцзян, Ханчжоу, который является известной высокотехнологичной зоной в Китае.Команда ориентируется на качество, производительность и решение проблем клиентов.

  1. Особенности продукта

3.1 Отличная защита от перенапряжения

Защита от перенапряжений играет ключевую роль в надежности светодиодных драйверов, особенно для наружного использования. Серия продуктов BLD предлагает стандартный уровень защиты 10 кВ для синфазного режима (линия / нейтраль к земле) и 4 кВ или 6 кВ для дифференциального режима (линия к нейтрали) в соответствии с IEC61000-4-5, в то время как большинство игроков на рынке делают 4 кВ или 6 кВ только для синфазного режима. Следует использовать большие устройства защиты от перенапряжений, такие как MOV и GDT, а также уникальные конструкции, обеспечивающие компактность полного размера драйвера.

Рисунок 1 Тестовая форма IEC61000-4-5

3.2 Высокий срок службы и надежность

3.2.1 Время жизни

Длительный срок службы – одно из ключевых преимуществ светодиодного освещения по сравнению с традиционным освещением, что значительно снижает затраты на техническое обслуживание и другие косвенные расходы. Драйвер светодиодов является самым слабым звеном для светильников, в то время как электролитические конденсаторы в драйвере светодиодов являются самым коротким кирпичиком. Японские высококачественные и долговечные конденсаторы используются в ключевых положениях внутренней схемы для обеспечения срока службы. И эффективность и терморегулирование также очень важны для жизни. Мы используем высокоэффективные схемы и алюминиевый корпус для увеличения срока службы. Таким образом, стандартное время жизни составляет 100 часов @ Tc = 75 ℃ (Tc – температура корпуса драйвера в точке Tcmax). Причина, по которой мы можем предложить такой большой срок службы, заключается не только в том, что используются конденсаторы 12 кГц от NCC или Rubycon, но и в тепловом исполнении всего драйвера оптимизированы за счет внутренних радиаторов и внешнего алюминиевого корпуса. А полная заливка обеспечивает отличную тепловую среду и водонепроницаемость.

3.2.2 Надежность

На надежность влияют расчетные запасы, качество компонентов, управление температурным режимом, потери мощности всей конструкции, а показатель MTBF обычно рассчитывается для оценки надежности. Ученые разработали модели для оценки MTBF всей электрической системы, и самая известная из них – MIL-HDBK-217. И результат теста этой модели обычно очень консервативный. Мы предлагаем расчетное значение MTBF не менее 300 часов @ Tc = 75 ℃.

3.3 Водостойкий

Водонепроницаемый уровень серии BLD может достигать IP67, что означает, что он может использоваться для наружных применений, таких как уличный светодиодный свет.

3.4 High PF и Low THD с широким диапазоном нагрузки

Коэффициент мощности (PF) источника питания – это отношение реальной мощности к полной мощности, потребляемой источником питания. Он выражается либо числом от 0 до 1, либо в процентах от 0 до 100%.

THD является измерением присутствующего гармонического искажения и определяется как отношение суммы мощностей всех гармонических составляющих к мощности основной частоты . THD используется для характеристики линейности аудиосистем и качества электроэнергии в электроэнергетических системах. В энергетических системах снижение THD означает снижение пиковых токов, нагрева, выбросов и потерь в сердечнике двигателей.

Как Energy Star, так и DLC (Консорциум Design Lights) имеют четкое регулирование для значения PF, которое должно быть> 0,9, а DLC также регулирует THD, которое должно быть <20%. А хорошая конструкция светодиодного драйвера гарантирует, что драйвер работает в соответствии с нормами в очень широком диапазоне нагрузок, так что инженеры по свету могут легко его использовать.

Драйвер Upowertek LED может работать при нагрузке 60% -100%, для некоторых моделей он составляет около 40% -100%, что чрезвычайно широко. Ниже приведены некоторые типичные кривые PF и THD.

Рисунок 3 Кривые PF и THD

Точность выхода 3,5 +/- 2%

Поскольку мы знаем, что световой выход светодиода, как правило, пропорционален току возбуждения, поэтому для того, чтобы осветительная система имела равномерный световой поток с помощью различных осветительных приборов, мы должны убедиться, что выходные токи драйвера соответствуют друг другу. В настоящее время большая часть точности тока драйвера светодиодов составляет +/- 5%, что, по-видимому, достаточно для большинства приложений с нерегулируемым светом, однако, если свет тускнет до 10%, например 700 мА с уникальным дизайном. Драйвер уменьшен до 10%, 70 мА, посмотрите на точность 70 мА, вы увидите, что 90 мА, некоторые 60 мА. Представьте, что ваша система управляется этими сильно неоднородными выходными токами. Для человеческих глаз легче заметить разницу в яркости света.

Upowertek предоставляет партнерам светодиодный драйвер с точностью +/- 2%, и более важной особенностью является то, что он также обеспечивает очень высокую точность в режиме затемнения

Рисунок 4 Измеренный свет и воспринимаемый свет

3.6 Программируемые функции NFC

3.6.1 Выходной ток

Выходной ток традиционного светодиодного драйвера фиксируется перед отправкой, пользователи не могут регулировать значение выходного тока. Однако для разных светильников требуются разные значения выходного тока, а это значит, что на заводе необходимо иметь в наличии различные виды моделей приводов для удовлетворения рыночного спроса. Очевидно, что это продлит время выполнения заказа и не будет гибким. Upowertek разработала программируемые драйверы светодиодов, которые могут программироваться пассивно конечными пользователями или заводами светодиодов. Таким образом, эта конструкция уменьшает количество светодиодных драйверов и сокращает время выполнения заказа.

Пользователям необходимо использовать программатор NFC и компьютер для программирования выходного тока, открытия программного обеспечения и установки выходного тока, поднесения программатора NFC к драйверу светодиода, после чего будет изменен выходной ток. Далее, приложение Android на любом поддерживающем NFC сотовом телефоне будет использоваться вместо программиста.

Рисунок 6 Интерфейс программного обеспечения для программирования NFC

3.6.2 Время затемнения

Помимо программирования выходного тока, пользователи могут также устанавливать профили уменьшения времени с помощью программатора и программного обеспечения для программирования. Программное обеспечение позволяет пользователям записать 6 этапов регулировки яркости в драйвер, которые могут удовлетворить большинство требований. С учетом различий во времени освещения летом и зимой светодиодный драйвер может быть записан в два разных временных профиля: летний и зимний профиль, водитель может автоматически переключаться на другой профиль в зависимости от сезонных изменений.

Рисунок 7 Интерфейс затемнения

3.7 Затемнение и затемнение

3.7.1 0-10 В / ШИМ / Время затемнения

По умолчанию метод диммирования кабеля 0-10 В, что также является наиболее распространенным способом диммирования. Это определено в технических стандартах МЭК 60929, Приложение E. А поскольку у диммирования сигнала ШИМ есть разные стандарты в разных глобальных областях, пользователям, возможно, придется связаться с нашими продажами, чтобы убедиться в правильной схеме диммирования ШИМ. Принципиальная схема затемнения приведена ниже:

Рисунок 8 Кривые затемнения

3.7.2 Дали Димминг

Цифровой адресуемый интерфейс освещения (DALI) является торговой маркой для сетевых систем, которые управляют освещением в автоматизации зданий . Базовая технология была создана консорциумом производителей осветительного оборудования в качестве преемника для систем управления освещением 0-10 В , и DALI определяется техническими стандартами IEC 62386. Наши драйверы разработаны для совместимости с протоколом DALI.

3.7.3 затемнение

Драйверы рассчитаны на отключение при подключении переменного тока через сигналы управления. И режим затемнения также называется режимом ожидания, в течение которого все компоненты переходят в режим выключения, кроме вспомогательного питания и MCU, ожидающих сигналов активизации. Дизайнеры светильников должны максимально снизить мощность в режиме ожидания.

3.8 12 В Вспомогательный

Драйвер имеет вспомогательное питание 12 В для интеллектуальных контроллеров, таких как датчики движения, дневного света и вентиляторы, и это экономит дополнительный источник питания переменного / постоянного тока для разработчиков светильников. Выходная мощность до 300 мА выше, чем у других игроков в этой отрасли.

3.9 Сертификаты и рейтинги

3.9.1 UL класса P

Светодиодный драйвер класса P – это новая сертификация UL, выпущенная для лучшей замены и качества светодиодного драйвера с марта 2016 года. Отличие драйвера класса P по сравнению с традиционным драйвером или драйвером типа TL состоит в том, что драйвер класса P указан в списке UL, а не распознан с типом TL, а также с тепловой защитой, которая способна отключить основную силовую передачу драйвера. Таким образом, это обеспечивает большую безопасность для окружающей среды. Рисунок ниже взят из учебных слайдов UL.

Рисунок 9 Класс P Эволюция

3.9.2 ENEC

Все наши водители имеют сертификаты ENEC и CB (тестирование продолжается).

ENEC – это высококачественная европейская марка для электротехнической продукции, которая демонстрирует соответствие европейским стандартам (EN). Европейские органы по сертификации в области электротехники открыли европейский знак ENEC для всех секторов электротехнической продукции. Испытания проводятся в независимых испытательных лабораториях, утвержденных ENEC по всему миру, и в лабораториях утвержденных производителей.

ENEC означает безопасность в Европе, и все участники Схемы маркировки ENEC активно поддерживают ее приверженность самым высоким уровням безопасности.

3.9.3 SELV и класс II

Все продукты с выходом менее 120 В пост. Тока независимо от того, имеют ли они постоянный ток или драйверы постоянного напряжения, будут рассчитаны на SELV. Выходной драйвер SELV упрощает светильник, особенно конструкцию светодиодного модуля, поскольку SELV считается безопасным источником, однако он повышает уровень защиты изоляции и, конечно, сложность конструкции драйвера.

В Европе много сетки, не содержащей заземления. Светодиодный драйвер класса II не требует заземления корпуса, чтобы обеспечить изоляцию и безопасность. Светодиодный драйвер класса II требует, чтобы весь проводник внутри драйвера был двойным или усиленным изолированным снаружи. Мы предлагаем продукты с входом класса II.

3.10 Алюминиевый корпус с заливкой

Чтобы обеспечить хороший срок службы и надежность, в хороших конструкциях светодиодных драйверов используется дорогой алюминиевый корпус, который снижает тепловое сопротивление изнутри на поверхность, однако увеличивает стоимость. Кроме того, ребра, разработанные по бокам или сверху корпусов, помогают с отводом тепла. И хороший теплоотводящий заливочный материал делает аналогичную работу и обеспечивает хорошую водонепроницаемость для внутренних компонентов.

3.11 -55C Операция

В некоторых очень холодных районах все больше и больше проектов светодиодного уличного освещения, где температура окружающей среды может составлять -55 ℃. Тем не менее, большинство светодиодных драйверов на рынке может работать только в -40 ℃. Компания Upowertek владеет патентом -55 ℃ светодиодного драйвера холодного запуска. Теперь водители мощностью 50-150 Вт могут поддерживать эту операцию.

3.12 Защита входного напряжения

Защита входного напряжения не такая же, как защита от перенапряжения, хотя они выглядят очень похоже. Защита входного напряжения обычно предназначена для защиты драйверов от длительного, но не очень высокого напряжения, которое может разрушить драйвер, если оно не защищено. Если входные провода подключены неправильно или имеется нестабильная электросеть, произойдет перенапряжение на входе. Таким образом, мы предлагаем максимальные входные драйверы 420 В переменного тока с порогом защиты 320 В переменного тока. И это будет другая модель по сравнению с нашим стандартом, поэтому, пожалуйста, свяжитесь с нашими менеджерами по продажам для деталей заказа.

Share this post