Использование драйвера PWM с диммированием постоянного напряжения для полос

Использование драйвера PWM с диммированием постоянного напряжения для полос

обзор

В настоящее время все больше и больше полос или вывесок нуждаются в функции затемнения, чтобы сохранить энергию дальше. И есть в основном два способа регулировки яркости: один режим – режим постоянного тока, другой – режим ШИМ. В этой статье сравниваются два способа и рассказывается, почему затемнение ШИМ лучше, чем постоянный ток.

Определения

Режим ШИМ (широтно-импульсная модуляция) . Выходное напряжение и ток переключаются на высокой частоте между 0 и номинальным значением, что означает, что светодиод выключен или работает при своем номинальном токе. Рабочий цикл ШИМ определяет яркость светодиода. На следующем рисунке приведен пример светодиода, который затемняется примерно на 25% с помощью ШИМ. Уровень 25% является результатом тока, протекающего в течение 25% времени, а затем отключается в течение оставшихся 75% времени.


Рисунок 1. Форма сигнала светодиода в режиме ШИМ (из примечания по применению Lutron № 360)

Режим постоянного тока. Драйвер снижает выходное напряжение и переходит в постоянную модель тока. Затем выходной ток драйвера постоянно уменьшается, чтобы уменьшить яркость светодиодного индикатора.


Рисунок 2 Форма сигнала светодиода в режиме постоянного тока (из примечания по применению Lutron № 360)

сравнение

Постоянство цветовой температуры. Большинство световых характеристик светодиодов изменяется в зависимости от рабочего тока, поэтому инженерам, возможно, придется выбирать режим ШИМ для приложений, чувствительных к цветовой температуре.

Точность. При проектировании 10% затемняемого света большая часть точности драйвера режима постоянного тока обычно составляет +/- 3%, что означает, что реальный выходной сигнал на уровне 10% может варьироваться от 7% до 13% (драйвер Upowertek делает 9-11% ). В то время как режим PWM может делать минимум 1% уровня затемнения, а также диапазон изменения составляет от 0,95-1,05%, что не заметно для человеческих глаз.

Текущий баланс для каждой строки. Когда драйвер переходит в режим постоянного тока, регулятор тока каждой светодиодной цепочки не сможет регулировать ток, поэтому, если параллельно подключено несколько цепочек, мы не знаем, какой ток в полосах.

На рисунке 3 показан постоянный ток решения для затемнения. Светодиоды с линейными регуляторами работают от постоянных токовых драйверов. Предположим, нам нужно использовать драйвер мощностью 250 Вт для питания шести полосок или модулей вывесок с линейным регулятором 700 мА каждая. Напряжение светодиода составляет около 51 В, а 3 В – падение напряжения линейного регулятора, чтобы убедиться, что оно работает.


Рисунок 3. Решение с постоянным током с выходом 100%

Так что это хорошо работает, когда свет на 100%.

Теперь давайте посмотрим, что происходит, когда мы уменьшаем его до, например, 2,4А. Чтобы добиться более низкого выходного тока, драйвер светодиода должен снизить выходное напряжение примерно до 52 В, тогда линейный регулятор тока не будет работать, и они вообще не смогут регулировать ток до 700 мА, поэтому ток будет разбалансирован, и мы не будем не знаю, сколько тока есть для каждой строки.


Рисунок 4. Решение с постоянным током с выходом 60%

И большинство современных решений на рынке могут уменьшаться до 10% как минимум, что на самом деле недостаточно для большинства приложений для разметки и вывесок.

На рисунке 5 показан регулируемый драйвер постоянного напряжения Upowertek, работающий с линейными регуляторами. С этим входом регулировки яркости ШИМ каждая строка всегда работает с током 700 мА, а разница между уровнями диммирования составляет только рабочий цикл ШИМ. Минимальный уровень затемнения может достигать 2%. И это в состоянии удовлетворить большинство целей проектирования.


Рисунок 5. Решение для постоянного напряжения Upowertek с выходом 60%

По сравнению с решениями Meanwell HLG / ELG, у ШИМ-димминга нет проблем с «мертвым ходом» диммеров. Пожалуйста, проверьте ссылку.

https://www.meanwell.com/newsInfo.aspx?c=5&i=610

Драйвер светодиода HLG-100 для регулировки тока средней амплитуды, подключенный к светодиодной ленте при различных условиях нагрузки (длины): (а) полная нагрузка (длина), обеспечивающая наилучшие характеристики регулировки яркости;(б) 70% нагрузка (длина), что подразумевает неидеальное ощущение затемнения из-за небольшого мертвого хода; (c) 30% нагрузки (длины), что подразумевает худший результат затемнения из-за огромного мертвого хода.

Заключение

Драйвер светодиодов с постоянным напряжением в режиме ШИМ имеет большие преимущества по сравнению с режимом постоянного тока, и его стоимость не так уж велика. Это больше подходит для приложений, где конечные пользователи предъявляют высокие требования к качеству освещения. И драйверы постоянного напряжения Upowertek охватывают диапазон выходной мощности 50–400 Вт, и, пожалуйста, свяжитесь с нами по [email protected], чтобы получить лучшее предложение и обслуживание от Upowertek.

Share this post