仪器LED设计解决方案

  有限的颜色和有限的光输出使LED在指示器信号灯的作用超过20年后,第一个设备是商业化的。然而今天,单芯片发光二极管可用,功耗超过50瓦,因此LED正在进入一个新的应用程序的主机。这篇文章将看PTM室外、室内、工业和便携式照明市场并讨论一些产品和工具德克萨斯仪器提出了简化在这些区域的LED的设计过程。

  应用实例图像

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  图1:应用示例。

  由于最近政府的立法和在亚洲、欧洲和美洲地区普遍照明的激励措施,LED在路灯以及其他户外照明应用中的应用越来越广泛。这是因为它们与传统的CFL和高低压钠灯相比,提供了优越的可靠性、效率、调光和鲁棒性。此外,它们不包含传统荧光和HID技术中发现的有害汞或卤素气体。TI的lm340x家降压,升压,降压-升压LED驱动器(在图2中看到)支持宽输入电压范围,全面优化支持户外路灯LED的需求。降压调节器提供了高达96%的效率,从而提高了整个系统的健壮性和可靠性,而Boost调节器被设计成支持一个字符串中的大量发光二极管,从而降低了整个解决方案的成本。这些驱动程序的恒定时间结构意味着不需要循环补偿,减少所需外部组件的数量。这意味着更少的设计时间和减少了用户设计的复杂度。

  TI公司的lm340x族表

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  图2:TI的lm340x家降压,升压,降压-升压型LED驱动器。

  图3中的方框图展示了一个典型的路灯结构,它由12, 24个或48个VDC输入的两个高亮度LED驱动。

  路灯基本建筑形象

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  图3:路灯的基本结构。

  为3404板标准电路也进行了优化,从24 V支持户外和通用照明要求。使用LM3404HV第二电路在48 V的DIM引脚的LM3404是一个快速的使能引脚,即当它是在逻辑低,和LED输出电流,其余电路保持活跃。这使得3404反应很快在DIM引脚信号变为逻辑高。其结果是延迟时间TD最小化。

  TI的LED驱动程序得到了参考设计和演示板的广泛支持。示范的LM3402电路驱动一串十二氮化铟镓发光二极体(VF总量约40 V)在正向电流为360毫安,+ 3%,与峰值纹波电流40 mA或更少。输入是48伏,+ - 2%。开关频率为200千赫,±10%。

  为德克萨斯仪器演示电路LM3402图像

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  图4:与参考设计环节的LM3402电路演示。

  如图5所示,MR16灯经常用于紧凑型荧光灯、紧凑型荧光灯的地方,或应用如住宅和商业照明标准的白炽灯泡。它们非常适合各种需要低到中等强度的定向照明的应用,包括嵌入式天花板灯、台灯、景观照明、轨道照明和零售照明。最常见的MR16灯工作在12 V,虽然他们在其它电压也可。卤素MR16灯通常可以在交流或直流电压操作,LED需要直流电压的装置,如需要在单位的某种形式的变压器如果交流是用。

  MR16基本建筑形象

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  图5:MR16的基本架构。

  一个通用降压(降压)解决方案有一个大的输入电容器。这样一个大的输入电容有效地成为一个短路在每个整流交流线路周期和来源大量的拉什电流充电自己。这种浪涌电流在每一个周期中都会产生,从而缩短了电子变压器的使用寿命。通过减少所需的输入电容的大小和施加电流调节方案,在浪涌电流能够低于1.5使用TI TPS92560。通过限制浪涌电流从电子变压器的绘制,不仅变压器的寿命提高,而且电子变压器驱动几个MR-16 LED灯泡的可能性,而不是通常的1:1平行(一个电子变压器一MR-16灯泡)驱动的局限性。

  电子变压器面临的挑战

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  图6:电子变压器的挑战。

  TPS92560是针对电子变压器驱动的LED照明应用(如MR-16或AR-111灯泡)的N-FET控制器。 它限制流过电子变压器的涌入电流并提供电子变压器兼容性。 无论输入源(低压交流电源,直流电源或电子变压器)如何,均可通过添加恒流控制电路来保证流明输出一致。

    如办公室照明应用,包括工业和仓库照明,学校照明的砷和陷阱数字医院。当这样的建筑,如数字化医院、学校、运动设施以及适当的工作,提供一种趋势,主要是与相关的光的数量,如办公室和建筑仓库往往节省更多的能源效率有关的钱。在LED的使用方面,这些领域提供的教育既有助于LED茶灯容易暗淡,而且他们的人也可以打算使用彩色滤光器,传统的使用颜色的方法要求照明。在宽输入电压范围的lm3421 / 23 /升压BUCK-BOOST支持75 V允许了,一,十八连接在一系列的好处。MOSFET是也,在装置外部的lm3421 / 23、大负荷lm3421/23 10、驱动、故障保护和鲁棒性。指示继续保护和延长LED寿命的特性。

  德州仪器的图像(23 lm3421 /低端恒流controllers

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  图7:lm3421 /低端恒流controllers 23。

  TI TPS92510是一款集成MOSFET高电流降压转换器。 它接受3.5 V至60 V的输入电压,并且能够提供高达1.5 A的连续输出电流。TPS92510仅需使用无源元件便可构建,其PWM调光输入使数字调光控制变得轻松简单。 TPS92510还通过在内部将TSENSE输入电压电平转换为PWM调光信号来提供热折返功能,以保护LED免受过热。

  便携式图像消费applications of

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  图8:flashlights和其他便携式消费应用。

  例如,使用LM3405A的电路设计用于驱动一个InGaN WLED在四个不同电流水平下循环:0,125 mA,250 mA和700 mA,峰峰值纹波电流为40 mA或更低。 三节AA电池的输入电压为4.2 V至4.5 V; 在700mA电流下Vo约为3.7V; 开关频率为1.6 MHz(典型值)。 要完整了解此参考设计,请访问ti.com上的LED参考设计库。

  参考图像(手电筒设计

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  图9:手电筒的设计参考。

  

       为帮助用户更快地将LED设计推向市场,TI的LED驱动器得到了一系列LED设计工具的全面支持,其中包括WEBENCH LED Designer。 WEBENCH LED Designer是一个端到端的原型开发工具,它有四个简单的步骤:设计人员可以输入参数,WEBENCH提供适当的解决方案。选定零件后,WEBENCH LED Designer将创建一个设计并提供优化功能。也可以使用WEBENCH LED Designer模拟器来微调设计。最后,一个定制的原型套件可以在一夜之间为使用Build It功能选择的零件提供。


       WEBENCH LED Designer包含几项新功能,这些功能将使LED解决方案的选择,设计优化和实施变得前所未有的简单。如图10所示,这些新增功能包括:LED选择工具,图表和图表,帮助您可视化参数折衷,材料清单图表,允许您针对占位面积,功耗,价格,性能,输出电压纹波等定制元件选择。瞬态响应和环路稳定性,以及定制设计报告供参考。

  webench®of LED图像设计师

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  图10:LED webench®设计师。

  如果是其他资源通过网站(也可用S AS看到在图11)包括合作设计;pages,你评估板,演示,和更多的帮助,继续加the的设计师在他们的方式与LED设计。

  图像ti.com of LED照明在线

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  图11:LED照明ti.com在线。

  最后,图12表明As is available E2E社区西安地图,在线专家会回答任何问题,叫茶技术社区。

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  图12:如果S工程师工程师社区。

  总之,随着LED在许多照明市场中的普及,设计适当的LED照明系统的需求增加了。德克萨斯仪器公司开发的WEBENCH®设计师来帮助设计者完成LED系统设计过程。WEBENCH有助于根据设计要求LED的选择,找到合适的LED驱动这些LED的系统分析及优化设计,电路的仿真和精细调整,并建立和评价排序自定义原型工具。利用TI提供的这一资源和其他资源,整个设计过程可以更快更容易,使总的上市时间大大减少。