АналСЦз та розробка LED-драйвера

дипломная работа: Информатика, программирование

Документы: [1]   Word-212589.doc Страницы: Назад 1 Вперед

ЗмСЦст


Вступ

1 Загальна частина

1.1 Зростання ролСЦ свСЦтлодСЦодного освСЦтлення

1.2 Огляд драйверСЦв живлення свСЦтлодСЦодних свСЦтильникСЦв

2 СпецСЦальна частина

2.1 Характеристика елементноСЧ бази

2.1.1 Опис роботи мСЦкроконтролера на мСЦкросхемСЦ VIPer17 по схемСЦ функцСЦональнСЦй

2.1.2 МСЦкросхема STCS05

2.2 Розрахунок параметрСЦв елементСЦв схеми драйвера

2.3 Схема принципова драйвера бСЦлих свСЦтлодСЦодСЦв

Висновки

Список лСЦтератури

Додаток А - ФункцСЦональна схема контролера VIPer17. Плакат

Додаток Б - Драйвер бСЦлих свСЦтлодСЦодСЦв. Схема електрична принципова. Плакат


Вступ


З моменту своСФСЧ появи, свСЦтлодСЦоди проробили довгий шлях технологСЦчного розвитку. В останнСЦ роки були розробленСЦ яскравСЦ свСЦтлодСЦоди в широкому дСЦапазонСЦ кольорСЦв, який тепер включаСФ й бСЦлий. Це у свою чергу, вСЦдкрило масу нових застосувань для свСЦтлодСЦодСЦв у якостСЦ джерела свСЦтла зСЦ своСФю "асною нСЦшею ринку, вСЦдомою як "свСЦтлодСЦоди високоСЧ яскравостСЦ» (HB LEDs). Для визначення таких свСЦтлодСЦодСЦв також використовують термСЦни "суперяскравСЦ свСЦтлодСЦоди», "ультраяскравСЦ свСЦтлодСЦоди» тАФ це синонСЦми.

РЖснуСФ два типи свСЦтлодСЦодСЦв високоСЧ яскравостСЦ з використанням певних напСЦвпровСЦдникових матерСЦалСЦв. На основСЦ AlInGaP створюють червонСЦ, жовтогарячСЦ, жовтСЦ й зеленСЦ свСЦтлодСЦоди високоСЧ яскравостСЦ. РЖнший матерСЦал тАФ InGaN, дозволяСФ створити синСЦй, синьо-зелений, чистий зелений СЦ, разом з жовтим люмСЦнофором, бСЦлий колСЦр.

Область застосувань надяскравих свСЦтлодСЦодСЦв може бути умовно роздСЦлена на двСЦ широкСЦ категорСЦСЧ, а саме, з використанням прямого свСЦтла й освСЦтлення. Пряме свСЦтлодСЦодна свСЦтло використовуСФться для передачСЦ СЦнформацСЦСЧ, наприклад в алфавСЦтно-цифрових табло й повноклСЦрних вСЦдео дисплеях, де свСЦтлодСЦоди формують пСЦкселСЦ дисплея. У сигнальних пристроях також використовуСФться пряме свСЦтло. Як приклад, дорожнСЦ сигнали - свСЦтлофори й знаки, стоп-сигнали й СЦндикатори повороту транспортних засобСЦв. У освСЦтленнСЦ свСЦтлодСЦод використовуСФться, щоб освСЦтити поверхню, простСЦр або об'СФкт, замСЦсть того, щоб бути видимим безпосередньо.

Для живлення свСЦтлодСЦодСЦв потрСЦбнСЦ спецСЦальнСЦ джерела, якСЦ не тСЦльки стабСЦлСЦзують СЧх струм, але й усувають залежнСЦсть деяких параметрСЦв свСЦтлодСЦодСЦв вСЦд температури. Джерело живлення СФ однСЧСФю з основних складових свСЦтлодСЦодного приладу й забезпечуСФ якСЦснСЦ характеристики свСЦтильника протягом усього термСЦну служби. Основними завданнями розроблювача СФ правильний вибСЦр контролера й побудова схеми живлення з урахуванням багатьох вимог, що часто суперечать одна однСЦй.

1 Загальна частина


1.1 Зростання ролСЦ свСЦтлодСЦодного освСЦтлення


ДСЦоди, що випромСЦнюють свСЦтло, (Light-Emitting Diodes тАФ Leds) тАФ технологСЦя, що швидко еволюцСЦонуСФ, яка стаСФ конкурентною в рСЦзних системах освСЦтлення. СвСЦтлодСЦодне освСЦтлення, яке часто називають твердотСЦльним, використовують як усерединСЦ будинкСЦв (комерцСЦйних, промислових СЦ житлових), так СЦ зовнСЦ (освСЦтлення вулиць СЦ мСЦiь паркувань), а також для архСЦтектурного й декоративного пСЦдсвСЦчування, де свСЦтлодСЦоди почали застосовувати ранСЦше всього через СЧхню здатнСЦсть випромСЦнювати у всьому колСЦрному спектрСЦ.

Протягом деякого часу свСЦтлодСЦоди були ефективним рСЦшенням для архСЦтектурного пСЦдсвСЦчування. СьогоднСЦ свСЦтлодСЦоди стають основою для бСЦльшостСЦ пристроСЧв освСЦтлення завдяки ряду переваг у порСЦвняннСЦ з СЦншими джерелами свСЦтла:

- Вони мають бСЦльший термСЦн служби, нСЦж СЦншСЦ джерела свСЦтла. СвСЦтлодСЦоди можуть вСЦдпрацювати 50000 годин, тодСЦ як ресурс ламп розжарювання становить вСЦд 1000 до 2000 годин, а компактних люмСЦнеiентних ламп (CFL тАФ Compact Fluorescent Lamp) тАФ вСЦд 5000 до 10000 годин. Такий помСЦтно бСЦльший ресурс робить свСЦтлодСЦоди СЦдеальним вибором для багатьох комерцСЦйних СЦ промислових освСЦтлювальних систем, де високСЦ працезатрати на замСЦну ламп.

- РЗх енергоефективнСЦсть суттСФво вище, нСЦж у ламп розжарювання й галогенних ламп, СЦ часто перебСЦльшуСФ енергоефективнСЦсть люмСЦнеiентних ламп. До того ж ККД свСЦтлодСЦодСЦв безупинно полСЦпшуСФться. За прогнозами ККД бСЦлих свСЦтлодСЦодСЦв буде покращена приблизно на 50% у найближчСЦ три-чотири роки.

- Вони мають маленький форм-фактор. Можна зробити свСЦтлодСЦоднСЦ лампи в таких форм-факторах, як MR16 СЦ GU10, тодСЦ як для компактних люмСЦнеiентних ламп це неможливо.

- ЯскравСЦсть СЧх свСЦтСЦння можна регулювати за допомогою спецСЦального драйвера.

Застосування люмСЦнеiентних ламп у застосуваннях, що вимагають регулювання яскравостСЦ, технСЦчно обмежене. Хоча традицСЦйнСЦ конструкцСЦСЧ освСЦтлювальних приладСЦв на базСЦ свСЦтлодСЦодСЦв теж зустрСЦчаються з подСЦбними обмеженнями, СЦнновацСЦйнСЦ драйвери свСЦтлодСЦодСЦв провСЦдних компанСЦй сумСЦснСЦ СЦз симисторами й СЦмпульсними пристроями регулювання яскравостСЦ.

- Вони випромСЦнюють высокоспрямоване свСЦтло. На вСЦдмСЦну вСЦд випромСЦнювачСЦв, створених по СЦнших технологСЦях, свСЦтлодСЦоди бСЦльш пСЦдходять для застосувань, подСЦбних прожекторним лампам, якСЦ формують вузький потСЦк свСЦтла.

- РЗх ККД зростаСФте зниженням температури. ККД люмСЦнеiентних ламп падаСФ при низьких температурах. СвСЦтлодСЦоди, навпаки, СЦдеальнСЦ для застосувань, що працюють в умовах низьких температур, наприклад у якостСЦ освСЦтлювальноСЧ лампи в холодильнику.

- Дуже легко змСЦнити колСЦр випромСЦнюваного свСЦтла. Це робить RGB-свСЦтлодСЦоди СЦдеальними для застосування в архСЦтектурному пСЦдсвСЦчуваннСЦ й системах освСЦтлення типу Mood Lighting (освСЦтлення для настрою), у яких колСЦр свСЦтла повинен мСЦнятися в режимСЦ реального часу.

У пСЦдсумку можна сказати, що свСЦтлодСЦоднСЦ лампи мають СЦстотнСЦ переваги перед лампами розжарювання й люмСЦнеiентними лампами. Поступово розроблювачСЦ знаходять новСЦ сфери застосування для свтлодСЦодних освСЦтлювальних пристроСЧв. Таким чином, у сьогодення актуальними СФ двСЦ областСЦ застосування свСЦтлодСЦодСЦв: свСЦтлодСЦоднСЦ еквСЦваленти розповсюджених освСЦтлювальних ламп СЦ свСЦтлодСЦодне освСЦтлення з дистанцСЦйним керуванням.

СвСЦтлодСЦоднСЦ еквСЦваленти ламп призначенСЦ для замСЦни ламп розжарювання, галогенних або люмСЦнеiентних ламп СЦ випускаються з такими ж патронами. ЦСЦ свСЦтлодСЦоднСЦ лампи повиннСЦ вСЦдповСЦдати СЦснуючим форм-факторам СЦ бути сумСЦсними з СЦснуючою СЦнфраструктурою.

СвСЦтлодСЦоди для дистанцСЦйно керованого освСЦтлення мають бСЦльшу гнучкСЦсть, коли потрСЦбно мСЦняти яскравСЦсть свСЦтСЦння й колСЦр. БСЦльше того, використання бездротових систем дистанцСЦйного керування або керування з передачею даних по мережСЦ змСЦнного струму сприяСФ появСЦ великоСЧ кСЦлькостСЦ нових областей застосування свСЦтлодСЦодСЦв.

Мало хто буде заперечувати той факт, що ринок свСЦтлодСЦодних еквСЦвалентСЦв традицСЦйних ламп сьогоднСЦ тАФ сама швидкозростаюча область застосування свСЦтлодСЦодних освСЦтлювальних пристроСЧв. Причина настСЦльки швидкого росту досить прозора: для цих свСЦтлодСЦодних аналогСЦв не потрСЦбна нова електрична СЦнфраструктура ( тобто, проводка, трансформатори, регулятори яскравостСЦ й патрони), що даСФ значнСЦ переваги новСЦй технологСЦСЧ.

Вбудовування свСЦтлодСЦодних ламп в СЦснуючу СЦнфраструктуру вимагаСФ вСЦд розроблювачСЦв рСЦшення двох принципових проблем:

- Форм-Фактор. СвСЦтлодСЦоднСЦ лампи повиннСЦ вСЦдповСЦдати форм-факторовСЦ колишнього джерела свСЦтла.

- Електрична сумСЦснСЦсть. СвСЦтлодСЦоднСЦ лампи повиннСЦ працювати коректно й без мерехтСЦнь в СЦснуючСЦй електричнСЦй СЦнфраструктурСЦ.

РЖснуючий форм-фактор накладаСФ на конструкцСЦю свСЦтлодСЦодноСЧ лампи як фСЦзичнСЦ ( тобто, плата драйвера повинна бути досить малою), так СЦ тепловСЦ обмеження. ЦСЦ обмеження самСЦ по собСЦ представляють проблему при створеннСЦ конструкцСЦСЧ лампи-замСЦни (наприклад, форм-фактори PAR, R СЦ А). РЖ цю проблему, зокрема, важко розв'язати у випадку малих форм-факторСЦв, таких як MR16 СЦ GU10.

РозмСЦри важливСЦ при конструюваннСЦ лампи-замСЦни, але найчастСЦше бСЦльш критичними СФ тепловСЦ обмеження. СвСЦтлодСЦоди випромСЦнюють тСЦльки видиме свСЦтло, вони не випромСЦнюють енергСЦю у виглядСЦ СЦнфрачервоного випромСЦнювання, як СЦншСЦ джерела свСЦтла. Таким чином, хоча енергетична ефективнСЦсть свСЦтлодСЦодСЦв вище, чим у ламп розжарювання або галогенних ламп, вони розсСЦюють набагато бСЦльше тепла за допомогою теплопровСЦдностСЦ.

РозсСЦювання тепла тАФ це також основний фактор, що обмежуСФ свСЦтловий потСЦк, який може створити лампа. СучаснСЦ свСЦтлодСЦоднСЦ технологСЦСЧ навряд чи в станСЦ досягтися рСЦвня яскравостСЦ, прийнятного для основного ринку. Для розробки комерцСЦйно успСЦшних виробСЦв необхСЦдно подолати обмеження по яскравостСЦ й, отже, по вСЦдводу тепла.

РЖз проблемою розсСЦювання тепла, що видСЦляСФться, логСЦчно зв'язане питання часу служби драйверноСЧ плати. Щоб випромСЦнювати бСЦльше свСЦтла, лампа повинна працювати при досить високих температурах (+80...+100В°С). При таких температурах ресурс драйверноСЧ плати може стати обмеженням для всСЦСФСЧ лампи. НайбСЦльшою проблемою, зокрема, СФ електролСЦтичнСЦ конденсатори. ОскСЦльки при таких температурах вони швидко висихають, то термСЦн служби цих конденсаторСЦв не перевищить декСЦлькох тисяч годин, СЦ вони стануть обмежуючим фактором для всСЦСФСЧ лампи. ОскСЦльки головною маркетинговою перевагою свСЦтлодСЦодних ламп СФ СЧхня довговСЦчнСЦсть, то проблема вСЦдносно невеликого термСЦну служби електролСЦтичних конденсаторСЦв стаСФ однСЦСФю з основних проблем для розроблювачСЦв ламп. ВСЦдсутнСЦсть електролСЦтичних конденсаторСЦв збСЦльшуСФ час служби ламп у середньому вСЦд 10000 до 90000 годин. ВСЦдсутнСЦсть електролСЦтичних конденсаторСЦв також веде до зменшення габаритСЦв схеми, тому плата драйвера може бути встановлена у свСЦтлодСЦоднСЦ лампи, призначенСЦ для замСЦни традицСЦйних ламп СЦз малими формами-факторами.

Для узгодження з електричною СЦнфраструктурою свСЦтлодСЦоднСЦ лампи повиннСЦ коректно працювати в СЦснуючих системах освСЦтлення, у яких використовуються пристроСЧ регулювання яскравостСЦ з фазовим керуванням (симисторнСЦ або СЦмпульснСЦ регулятори) СЦ електроннСЦ трансформатори. МСЦж лампою й мережею змСЦнноСЧ напруги 120/230 В може стояти регулятор яскравостСЦ, виконаний на симисторСЦ. ТакСЦ регулятори спроектованСЦ для роботи з лампами розжарювання або галогенними лампами, якСЦ являють собою повнСЦстю резистивне навантаження. Драйвер в еквСЦвалентнСЦй свСЦтлодСЦоднСЦй лампСЦ, загалом кажучи, не СФ чисто резистивним навантаженням, до того ж вСЦн вСЦдрСЦзняСФться досить нелСЦнСЦйною характеристикою. Через мостовий випрямляч на його входСЦ проходять короткСЦ, потужнСЦ кидки струму в моменти, коли хвиля вхСЦдноСЧ змСЦнноСЧ напруги досягаСФ позитивного або негативного максимуму. Така поведСЦнка драйвера свСЦтлодСЦодноСЧ лампи не даСФ регулятору на симисторСЦ правильно працювати, оскСЦльки не забезпечуСФться необхСЦдний стартовий струм та струм утримання. У результатСЦ регулятор або некоректно включаСФться, або вСЦдключаСФться в процесСЦ роботи, а свСЦтлодСЦодна лампа мерехтить неприйнятним способом.

Для ламп, розрахованих на змСЦнну напругу 12 В, ситуацСЦя ще бСЦльш складна, тому що лампа може пСЦдключатися до мережСЦ через електронний трансформатор СЦ СЦмпульсний регулятор яскравостСЦ. РЖ знову ж, свСЦтлодСЦодна 12-вольтова лампа, у драйверСЦ якоСЧ використовуСФться традицСЦйний мостовий випрямляч СЦ DC/ DC-перетворювач, мерехтить через несумСЦснСЦсть СЦз трансформатором СЦ регулятором яскравостСЦ.

Як говорилося вище, свСЦтлодСЦоднСЦ лампи надають розроблювачам бСЦльше творчого простору, оскСЦльки дозволяють регулювати яскравСЦсть СЦ мСЦняти колСЦр свСЦтСЦння. ТакСЦ можливостСЦ роблять СЧх СЦдеальними для застосування в архСЦтектурнСЦм пСЦдсвСЦчуваннСЦ, у системах внутрСЦшнього освСЦтлення, а також у регульованих енергозберСЦгаючих системах вуличного освСЦтлення. Для всСЦх цих застосувань потрСЦбна технологСЦя дистанцСЦйного керування яскравСЦстю свСЦтлодСЦодних ламп. Щоб застосування мало успСЦх на ринку, витрати на модернСЦзацСЦю СЦнфраструктури для переведення систем освСЦтлення на новСЦ свСЦтлодСЦодноСЧ технологСЦСЧ повиннСЦ бути мСЦнСЦмСЦзованСЦ. Не дивно, що рСЦшення, якСЦ дозволять використовувати СЦснуючу СЦнфраструктуру без СЧСЧ переробки, СЦмовСЦрно, стануть першими кандидатами для проникнення на ринок.

По оцСЦнках, при переходСЦ на свСЦтлодСЦодне освСЦтлення з дистанцСЦйним керуванням найбСЦльш витратною справою буде прокладка дротСЦв керування свСЦтлодСЦодними лампами. На щастя, СФ двСЦ технологСЦСЧ, якСЦ дозволяють вСЦдмовитися вСЦд настСЦльки дорогоСЧ модернСЦзацСЦСЧ: свСЦтлодСЦодними лампами можна управляти за допомогою бездротового зв'язку або через СЦснуючу мережу змСЦнноСЧ напруги, використовуючи технологСЦю PLC (Power Line Communication тАФ зв'язок по проводах електричноСЧ мережСЦ). ТехнологСЦя PLC дозволяСФ передавати сигнали керування на великСЦ вСЦдстанСЦ, але це може виявитися проблематичним, якщо на шляху проходження потоку даних по мережСЦ змСЦнного струму зустрСЦчаються переривники або трансформатори. У той же час для бездротового зв'язку такоСЧ проблеми не СЦснуСФ, але вСЦдстань, на яку можуть бути переданСЦ керуючСЦ сигнали, може виявитися обмеженою, якщо для цих цСЦлей використовуються вСЦльнСЦ частотнСЦ дСЦапазони. РЖнодСЦ найкращим рСЦшенням СФ сполучення цих двох технологСЦй: зв'язок по проводах електромережСЦ для пристроСЧв, якСЦ не роздСЦленСЦ мСЦж собою трансформаторами, СЦ бездротовий зв'язок як спосСЦб обСЦйти трансформатори.


1.2 Огляд драйверСЦв живлення свСЦтлодСЦодних свСЦтильникСЦв


Розробка свСЦтильникСЦв на основСЦ потужних свСЦтлодСЦодСЦв з появою нових надСЦйних елементСЦв стаСФ усе бСЦльш актуальною. Багато фСЦрм - виробникСЦв радСЦокомпонентСЦв пропонують рСЦшення для створення джерел струму й рСЦзнСЦ мСЦкросхеми драйверСЦв для живлення свСЦтлодСЦодСЦв. ФСЦрма STMicroelectronics пропонуСФ декСЦлько вдалих схемотехнСЦчних рСЦшень для реалСЦзацСЦСЧ живлення свСЦтлодСЦодСЦв.

По сутСЦ своСФСЧ драйвери свСЦтлодСЦодСЦв представляють собою DC-DC перетворювачСЦ, що стабСЦлСЦзують не тСЦльки напругу, а струм через свСЦтлодСЦоди. Структура драйвера залежить вСЦд дСЦапазону вхСЦдноСЧ напруги й вСЦд кСЦлькостСЦ свСЦтлодСЦодСЦв, що можуть живится вСЦд драйвера. ВнутрСЦшня структура драйвера може бути рСЦзна, але, як правило, вСЦн складаСФться з наступних функцСЦональних блокСЦв:

  • DC-DC-перетворювач;
  • РегульованСЦ або навСЦть програмувальнСЦ лСЦнСЦйнСЦ джерела струму (один або кСЦлька каналСЦв);
  • ШРЖМ-контролери для СЦндивСЦдуального або загального керування струмом через свСЦтлодСЦоди;
  • РЖнтерфейс керування;
  • Блок дСЦагностики для виявлення обривСЦв у колСЦ пСЦдключення свСЦтлодСЦодСЦв, коротких замикань СЦ СЦн.

ЦСЦкавим рСЦшенням СФ драйвери LED7706, LED7707 вСЦд компанСЦСЧ STMicroelectronics. МСЦкросхеми призначено для живлення шести лСЦнСЦйок послСЦдовно включених свСЦтлодСЦодСЦв (до 10 свСЦтлодСЦодСЦв у кожному ланцюжку) струмом 30 або 85 мА, вСЦдповСЦдно.

Структура цих мСЦкросхем однакова: до СЧхнього складу входить високоефективний пСЦдвищувальний перетворювач, який працюСФ на частотСЦ 660 кГц. ВСЦн маСФ можливСЦсть змСЦни робочоСЧ частоти в межах вСЦд 200 кГц до 1 МГц за допомогою зовнСЦшнього резистора й шСЦсть генераторСЦв струму.

ВихСЦдна напруга пСЦдвищувального перетворювача змСЦнюСФться адаптивно таким чином, щоб найменше спадання напруги на одному СЦз внутрСЦшнСЦх джерел струму було рСЦвне СЧхнСЦй опорнСЦй напрузСЦ(400 мВ). ВихСЦдна напруга може змСЦнюватися в дСЦапазонСЦ вСЦд 4,5 В до 36 В.

ВихСЦдний струм у кожному каналСЦ може бути заданий одним зовнСЦшнСЦм резистором. ЯскравСЦсть свСЦтСЦння свСЦтлодСЦодСЦв може змСЦнюватися, для цього мСЦкросхема маСФ спецСЦальний вхСЦд для регулювання. ОсновнСЦ параметри мСЦкросхем наведенСЦ у таблицСЦ 1.


Таблиця 1 - ОсновнСЦ параметри мСЦкросхем

Найменування

ВхСЦдна напруга, ( В )

ВихСЦдна напруга, ( В )

ВихСЦдний струм, (мА)

Число каналСЦв

ККД, ( %)

ДСЦммСЦнг

Робоча частота, (МГц )

LED7706

4,5 - 36

до 36

до 30

6

93

PWM

0,2...1

LED7707

4,5 - 36

до 36

до 85

6

93

PWM

0,2...1


Схема включення цих мСЦкросхем показана на рисунку 1.

Рисунок 1 - Схема включення мСЦкросхеми LED7706


ВхСЦдна СЧСЧ частина утворена лСЦнСЦями живлення VIN+, VIN-, а також СЦнтерфейсом керування й дСЦагностики, що включають лСЦнСЦСЧ:

  • EN - вхСЦд керування включенням/вСЦдключенням;
  • FAULT - вихСЦд з вСЦдкритим стоком, що сигналСЦзуСФ про виявлення внутрСЦшньою схемою мСЦкросхеми аварСЦйного стану. ЛогСЦка роботи даного виводу, а також поведСЦнка мСЦкросхеми в аварСЦйних режимах залежить вСЦд стану виводу MODE, яке задаСФться перемикачем SW3;
  • DIM - вхСЦд ШРЖМ-керування яскравСЦстю (частота до 20 кГц, дСЦапазон регулювання 1...100%).

Стани функцСЦональних вузлСЦв мСЦкросхем LED7706 СЦ LED7707 при виникненнСЦ рСЦзних аварСЦйних станСЦв наведено у таблицСЦ 2.


Таблиця 2 - АварСЦйнСЦ стани мСЦкросхеми LED7706

АварСЦйний стан

MODE з'СФднаний з GND

MODE з'СФднаний з VCC

Струмове перевантаження внутрСЦшнього МДН-Транзистора

ВивСЦд FAULT у високому станСЦ Потужний Моп-Транзистор вСЦдключений.

Перенапруга на виходСЦ

ВивСЦд FAULT у низькому станСЦ. Драйвер у вСЦдключеному станСЦ.

ПерегрСЦв

ВивСЦд FAULT у низькому станСЦ. Драйвер у вСЦдключеному станСЦАвтоматичний перезапуск при зниженнСЦ температури менш 30В°С

Коротке замикання свСЦтлодСЦодСЦв

ВивСЦд FAULT у низькому станСЦ. Драйвер у вСЦдключеному станСЦ. (гранична напруга 3.4В)

ВивСЦд FAULT у низькому станСЦ. БлокуСФться робота несправного каналу. (гранична напруга 6В)

Обрив у колах пСЦдключення свСЦтлодСЦодСЦв

ВивСЦд FAULT у низькому станСЦ. Драйвер у вСЦдключеному станСЦ.

ВивСЦд FAULT у високому станСЦ БлокуСФться робота несправного каналу.


ФункцСЦонування мСЦкросхем LED7706, LED7707 вСЦдбуваСФться наступним чином. ПСЦдвищувальний перетворювач перетворюСФ вхСЦдну напругу до необхСЦдного рСЦвня на лСЦнСЦСЧ VBOST. РСЦвень напруги на цСЦй лСЦнСЦСЧ контролюються перетворювачем через вхСЦд OVSEL. Величина напруги на виходСЦ залежить вСЦд величини дСЦльника виконаного на резисторах R1, R2.

ВСЦд величини конденсатора Css залежить тривалСЦсть "плавного" старту перетворювача. Конденсатор заряджаСФться вСЦд СЦнтегрованого в мСЦкросхему джерела струму 5 мкА. При досягненнСЦ на СФмностСЦ Css напруги 2.4В, перетворювач починаСФ працювати в штатному режимСЦ.

Робоча частота задаСФться зовнСЦшнСЦм резистором Rfsw, що пСЦдключаються до входу FSW. Частота може бути задана в дСЦапазонСЦ 250...1000 кГц. Якщо вивСЦд FSW з'СФднати з виводом Avcc перетворювач буде працювати на частотСЦ 660 кГц. ВивСЦд FSW також може виступати в якостСЦ входу зовнСЦшньоСЧ синхронСЦзацСЦСЧ. У такому випадку, одна мСЦкросхема LED770x СФ головною, а СЦншСЦ - пСЦдлеглими (сигнал синхронСЦзацСЦСЧ надходить на вхСЦд FSW з виходу SYNC попередньоСЧ мСЦкросхеми).

ОсобливостямимСЦкросхем СФ висока продуктивнСЦсть, високий ККД, - ШРЖМ-дСЦммСЦрування на частотСЦ 20кГц, мСЦнСЦмальний розмСЦр пристрою. Вони застосовуються для пСЦдсвСЦчування рекламних стендСЦв та побудови свСЦтильникСЦв на чСЦп-свСЦтлодСЦодах.

Для живлення свСЦтлодСЦодСЦв пСЦдходять мСЦкросхеми звичайних DC-DC перетворювачСЦв, необхСЦдно тСЦльки переробити схемотехнСЦчне рСЦшення таким чином, щоб на виходСЦ перетворювача стабСЦлСЦзувався струм, а не напруга. КомпанСЦя STMicroelectronics рекомендуСФ використовувати для цСЦСФСЧ мети сСЦмейство СЦмпульсних понижувальних стабСЦлСЦзаторСЦв L597x.

Це серСЦя перетворювачСЦв може працювати з вихСЦдною напругою до 36 В и забезпечувати струм виходу 1, 1,5 або 2 Ампера. ЗвСЦдси випливаСФ, що можна пСЦдключити на вихСЦд стабСЦлСЦзатора до 10 послСЦдовно включених свСЦтлодСЦодСЦв СЦ стабСЦлСЦзувати струм для свСЦтлодСЦодСЦв з робочими струмами 350 мА, 700 мА й 1400 мА, найчастСЦше бСЦльшого й не потрСЦбно.

У стабСЦлСЦзаторах сСЦмейства перетворювачСЦв L597x застосовуСФться потужний P-Канальний польовий транзистор, виконаний за технологСЦСФю D-MOSFET. Транзистор маСФ високу швидкодСЦю, що дозволяСФ будувати на ньому перетворювачСЦ з робочою частотою 250 СЦ 500кГц СЦ вище. КрСЦм цього транзистор маСФ вкрай низький опСЦр каналу, порядку 250 мОм. Що дозволяСФ будувати схеми з мСЦнСЦмальною рСЦзницею вхСЦдноСЧ й вихСЦдноСЧ напруги. ПеретворювачСЦ оснащенСЦ захистом вСЦд перевищення струму, короткого замикання на виходСЦ й перегрСЦву. ОсновнСЦ параметри мСЦкросхем серСЦСЧ L5970X наведенСЦ у таблицСЦ 3.


Таблиця 3 - ОсновнСЦ параметри мСЦкросхем серСЦСЧ L5970X

Найменування

Максимальний вихСЦдний струм, (А)

ДСЦапазон вхСЦдноСЧ напруги, (В)

Максимальна вихСЦдна напруги, (В)

Максимальна кСЦлькСЦсть свСЦтлодСЦодСЦв

Робоча частота, (МГц)

L5970D

1

4,4 - 36

до 36

9

250

L5970AD

1

4,4 - 36

до 36

9

500

L5972D

1,5

4,4 - 36

до 36

9

250

L5973AD

1,5

4,4 - 36

до 36

9

500

L5973D

2

4,4 - 36

до 36

9

250


ВарСЦант пСЦдключення мСЦкросхеми L5973D показаний на рисунку 2.

Рисунок 2 - ВарСЦант пСЦдключення мСЦкросхеми L5973D


Сигнал з датчика струму Rs подаСФться на вхСЦд зворотного зв'язку мСЦкросхеми. ОскСЦльки опорна напруга внутрСЦшнього джерела дорСЦвнюСФ 1,235 В, тому й сигнал з датчика струму в режимСЦ стабСЦлСЦзацСЦСЧ повинен бути не менше. Якщо струм через свСЦтлодСЦоди вибираСФться досить великий, на струмовому сенсорСЦ видСЦляСФться велика потужнСЦсть. Наприклад, для струму 1,4 А потужнСЦсть, що видСЦляСФться на резисторСЦ Rs буде близько 2 Вт. Це, звичайно, негативно впливаСФ на ККД джерела в цСЦлому. Цього недолСЦку позбавлена схема показана нижче (Рисунок 3).


Рисунок 3 - Схема пСЦдключення мСЦкросхеми L5973D зСЦ зменшеними втратами


Цей варСЦант пСЦдключення L5973D вСЦдрСЦзняСФться вСЦд схеми показаноСЧ вище тСЦльки тим, що сигнал з датчика струму Rs на вхСЦд керування подаСФться через додатковий операцСЦйний пСЦдсилювач. Таким чином, можна зменшити втрати потужностСЦ на датчику струму. НеобхСЦдна напруга на датчику струму залежить вСЦд коефСЦцСЦСФнта пСЦдсилення операцСЦйного пСЦдсилювача, що задаСФться резисторами R1 СЦ R2 СЦ визначаСФться по формулСЦ: Urs=R1/R2*1.235В.

На рисунку 4 показаний варСЦант включення L5973D у якостСЦ перетворювача, що СЦнвертуСФ вихСЦдну напругу по вСЦдношенню до вхСЦдноСЧ.


Рисунок 4 - ВарСЦант включення L5973D у якостСЦ перетворювача, що СЦнвертуСФ вихСЦдну напругу


ОсобливСЦстю такоСЧ схеми СФ те, що свСЦтлодСЦоди в нСЦй пСЦдключенСЦ анодом до загального проводу.

РЖ, на останок, можна навести схему пСЦдвищувального-понижувального перетворювача на мСЦкросхемСЦ L5973D (Рисунок 5).


Рисунок 5 - ВарСЦант пСЦдвищувального-понижувального перетворювача

ОсобливСЦстю цього схемотехнСЦчного рСЦшення СФ можливСЦсть схеми працювати вСЦд вхСЦдноСЧ напруги як вище, так СЦ нижче тоСЧ, що потрСЦбна для живлення ланцюжка свСЦтлодСЦодСЦв.

Таким чином, зазначена серСЦя мСЦкросхем забезпечуСФ малСЦ габарити кСЦнцевого пристрою, високий ККД, високу частоту перетворення напруги, унСЦверсальнСЦсть застосування для живлення свСЦтлодСЦодних свСЦтильникСЦв.

ОсобливоСЧ уваги при розробцСЦ потребують драйвери живлення свСЦтлодСЦодних свСЦтильникСЦв, що живляться вСЦд мережСЦ змСЦнного струму.

Тут треба враховувати потужнСЦсть цих пристроСЧв. При побудовСЦ джерела живлення для свСЦтлодСЦодного свСЦтильника потужнСЦстю 25 Вт и бСЦльше необхСЦдно враховувати вимогу - наявнСЦсть у блоцСЦ живлення коректора коефСЦцСЦСФнта потужностСЦ. Застосування коректора коефСЦйСЦСФтта потужностСЦ призводить до подвСЦйного претворення напруги. ПодвСЦйне перетворення негативне позначаСФться на цСЦнСЦ й ККД готового джерела. КрСЦм того, робота двох перетворювачСЦв при високих напругах вимагаСФ вСЦд розроблювача високоСЧ квалСЦфСЦкацСЦСЧ на етапСЦ проектування. А отже, готовий вирСЦб може виявитися неналежного рСЦвня надСЦйностСЦ. А це одне з головних вимог для свСЦтлодСЦодних джерел живлення.

Для малопотужних джерел живлення свСЦтлодСЦодСЦв вСЦд мережСЦ коректор не потрСЦбний, але й в цьму випадку може застосовуватися подвСЦйне перетворення напруги за принципом: понижувальний стабСЦлСЦзатор напруги - понижувальний стабСЦлСЦзатор струму. ТакСЦ рСЦшення використовуються у випадках необхСЦдностСЦ отримання вСЦд джерела живлення свСЦтлодСЦодСЦв спецСЦальних функцСЦй, наприклад, можливостСЦ регулювання яскравостСЦ свСЦтСЦння.

Для простого розв'язку завдання побудови джерела живлення свСЦтлодСЦодного свСЦтильника компанСЦя Stmicroelectronics виробляСФ мСЦкросхему L6562А, за допомогою якоСЧ можна побудувати однокаскадний AC-DC перетворювач, що поСФднуСФ коректор потужностСЦ й понижувальний Fly-back перетворювач. Це дозволяСФ заощадити на найдорожчих компонентах - моткових виробах СЦ силових напСЦвпровСЦдникових елементах. ВСЦдповСЦдно збСЦльшуСФться ККД джерела, зменшуються тепловидСЦлення, габарити й вага.

Один СЦз прикладСЦв застосування мСЦкросхеми L6562 показаний на рисунку 6.


Рисунок 6 - Приклад застосування мСЦкросхеми L6562 для живлення свСЦтлодСЦодСЦв


Як видно, на схемСЦ високовольтний перетворювач виконаний за схемою зворотноходового перетворювача, крСЦм цього мСЦкросхема L6562А виконуСФ функцСЦю коректора потужностСЦ. Через вхСЦд MULT з резистивного дСЦльника мСЦкросхема одержуСФ сигнал одного пСЦвперСЦоду вхСЦдноСЧ напруги, отриманого пСЦсля вхСЦдного випрямляча. Форма вхСЦдноСЧ напруги для ШРЖМ перетворювача СФ опорним сигналом, СЦ струм через силовий ключ задаСФться вСЦдповСЦдно до отриманоСЧ форми вхСЦдноСЧ напруги, тому споживаний перетворювачем струм маСФ синусоСЧдальну форму й збСЦгаСФться по фазСЦ з живлячою напругою. На виходСЦ перетворювача одержуСФмо стабСЦлСЦзовану напругу за допомогою пСЦдсилювача неузгодженостСЦ на мСЦкросхемСЦ TL431. РД можливСЦсть органСЦзувати опторазвтАЩязку, а можна обСЦйтися й без неСЧ. ДалСЦ пропонуСФться використовувати кСЦлька окремих стабСЦлСЦзаторСЦв струму для кожноСЧ лСЦнСЦйки свСЦтлодСЦодСЦв.

Особливостями застосування мСЦкросхеми L6265 СФ сполучення в одному кристалСЦ функцСЦСЧ AC-DС перетворювача й коректора потужностСЦ, низький коефСЦцСЦСФнт гармонСЦк у мережСЦ живлення, простота побудови схем СЦ використання, високий ККД, низька вартСЦсть дизайну. ПристроСЧ з використанням мСЦкросхеми L6265 доцСЦльно використовувати у драйверах свСЦтлодСЦодних свСЦтильникСЦв для вуличного та архСЦтектурного освСЦтлення.

При проектуваннСЦ джерела живлення свСЦтлодСЦодного свСЦтильника завжди постаСФ питання яке джерело живлення використовувати для живлення - гальванично розв'язане або гальванично пов'язане з первинною мережею. ПрямоСЧ заборони на використання того або СЦншого немаСФ. БезпечнСЦсть свСЦтильникСЦв регулюСФ нормативний документ ДС Р МЭК 60598-1-2003 "СвСЦтильники. ЗагальнСЦ вимоги й методи випробування», вСЦдповСЦдно до якого всСЦ свСЦтильники дСЦляться на три класи по захисту вСЦд ураження електричним струмом.

Клас I- захист вСЦд ураження електричним струмом забезпечуСФться основною СЦзоляцСЦСФю й приСФднанням доступних для дотику провСЦдних деталей до захисного (заземленого) проводу стацСЦонарноСЧ проводки таким чином, щоб доступнСЦ провСЦднСЦ деталСЦ не могли стати струмоведучими у випадку ушкодження основноСЧ СЦзоляцСЦСЧ;

Клас II- свСЦтильник, у якому захист вСЦд ураження електричним струмом забезпечуСФться основною СЦзоляцСЦСФю, застосуванням подвСЦйноСЧ або посиленоСЧ СЦзоляцСЦСЧ, СЦ, який не маСФ пристрою для захисного заземлення або спецСЦальних засобСЦв захисту в електричнСЦй установцСЦ;

Клас III- свСЦтильник, у якому захист вСЦд ураження електричним струмом забезпечуСФться застосуванням безпечноСЧ наднизькоСЧ напруги живлення (по даному документу до 50В включно).

Для кожного СЦз цих класСЦв установленСЦ вимоги до електричноСЧ мСЦцностСЦ СЦзоляцСЦСЧ: Клас I - 2U+1000 В; Клас II - 4U+2750 В; Клас III - 500 В, де U - напруга живлення свСЦтильника, В.

При розробцСЦ самого свСЦтильника й джерела живлення до нього з використанням AC/DС-перетворювача важливо забезпечити необхСЦдну електричну мСЦцнСЦсть виробу вибором матерСЦалСЦв СЦ конструктивних рСЦшень. Наприклад, вирСЦб по класу I може мати гальванСЦчний зв'язок з мережею, але при цьому необхСЦдно, щоб доступнСЦ для дотику струмопровСЦднСЦ деталСЦ мали захисне заземлення й комплектуючСЦ й матерСЦали змогли забезпечити напругу пробою бСЦльш 1440 В мСЦж вхСЦдною клемою й корпусом виробу. Як варСЦант, можна застосувати у виробСЦ джерело живлення, гальванСЦчно не пов'язане з мережею, а необхСЦдне значення напруги пробою (1,44; 3,63 кВ) забезпечити мСЦжшаровою СЦзоляцСЦСФю в трансформаторСЦ.

2 СпецСЦальна частина


2.1 Характеристика елементноСЧ бази


2.1.1 МСЦкросхема VIPer17

На ринку виробникСЦв СЦмпульсних джерел живлення (РЖДЖ) широку популярнСЦсть набули мСЦкросхеми, виробленСЦ фСЦрмою Stmicroelectronics. Серед СЦнших аналогСЦв СЧх вСЦдрСЦзняСФ схемотехнСЦчно бездоганна структура, яка дозволяСФ конструкторам РЖДЖ легко й швидко створювати прилади, що вимагають мСЦнСЦмального числа зовнСЦшнСЦх елементСЦв "обв'язки» РЖС СЦ в той же час повнСЦстю вСЦдповСЦдати твердим вимогам енергозберСЦгаючоСЧ технологСЦСЧ проектування (Blue Angel Eco).

РЖнтегральний контролер РЖДЖ Vlperl7H(L) увСЦбрав у себе ряд СЦнновацСЦйних технСЦчних рСЦшень. РозроблювачСЦ розмСЦстили 26 композитних логСЦчних блокСЦв на одному кристалСЦ, що дозволило розширити функцСЦональнСЦ можливостСЦ РЖС.

РЖнтегральний контролер РЖДЖ Vlperl7H(L) мСЦстить силовий комутатор на основСЦ МДН транзистора й керуючий ШРЖМ. Дана мСЦкросхема виробляСФться у двох варСЦантах конструктивного виконання: у корпусах DIP7 (Viperl7LN/Viperl7HN) СЦ SO16-narrow (Viper17LD/Viper17HD). РЖндекси H (High) СЦ L(Low) у найменуваннСЦ мСЦкросхеми вказують на частоту вбудованого генератора - високу 115 кГц СЦ низьку 60 кГц вСЦдповСЦдно. Призначення виводСЦв мСЦкросхем презентовано в таблицСЦ 4.

свСЦтлодСЦодний освСЦтлення живлення мСЦкросхема

Таблиця 4 - Призначення виводСЦв мСЦкросхем Viper17

DIP7

SO16

Найменування

ФункцСЦональне призначення

1

1-4

GND

Загальний вивСЦд РЖМС СЦ джерела живлення

2

5

VDD

Напруга живлення контролера, а також вихСЦд зарядного струму для зовнСЦшнього конденсатора при пуску РЖДЖ

3

6

CONT

Керуючий вхСЦд, що забезпечуСФ роботу контролера у двох режимах:
тАв установка граничного значення струму польового транзистора в комутуючому СЦмпульсСЦ;
тАв контроль вихСЦдноСЧ напруги

4

7

FB

Керуючий вхСЦд для установки коефСЦцСЦСФнта заповнення комутуючих СЦмпульсСЦв

5

10

BR

Захист вСЦд зниження сСЦтковоСЧ напруги

7,8

13-16

DRAIN

ВивСЦд стоку польового транзистора


Джерела живлення, виконанСЦ на мСЦкросхемСЦ Viperl7N(D), СЦз зовнСЦшнСЦм тепловСЦдводом здатнСЦ забезпечити вихСЦдну потужнСЦсть РЖДЖ до 12 Вт в СЦнтервалСЦ сСЦтковоСЧ напруги 176...264 В и до 7 Вт в СЦнтервалСЦ 85...265 В. Якщо роль додаткового тепловСЦдводу на друкованСЦй платСЦ виконуСФ фольгСЦрований майданчик площею приблизно 20 мм2, що перебуваСФ в тепловому й електричному контактСЦ з виводами 7,8 (DIP7) СЦ 13 -16 (SO16) РЖС, тодСЦ потужнСЦсть джерела живленнСЦ в стандартному й розширеному СЦнтервалСЦ сСЦтковоСЧ напруги становить 9 СЦ 5 Вт вСЦдповСЦдно.


Рисунок 7 - Схема зворотноходового РЖДЖ на основСЦ РЖС Viperl7


На рисунку 7 представлена типова електрична схема зворотноходового (Flyback) РЖДЖ на основСЦ РЖС Viperl7. Контролер ШРЖМ, комутуючий транзистор, трансформатор, вихСЦдний випрямляч, регульований стабСЦлСЦтрон U2 СЦ оптоелектронний перетворювач, з'СФднаний з виводом FB мСЦкросхеми, утворюють замкнений контур регулювання вихСЦдноСЧ напруги. При збСЦльшеннСЦ вихСЦдноСЧ напруги до необхСЦдного значення вСЦдкриваСФться стабСЦлСЦтрон U2, дСЦод, що випромСЦнюСФ в оптоелектронному перетворювачСЦ OPTO, впливаСФ на перехСЦд емСЦтер-колектор фототранзистора, змСЦнюючи його еквСЦвалентний опСЦр.

Контролер ШРЖМ регулюСФ тривалСЦсть комутуючих СЦмпульсСЦв таким чином, щоб значення еквСЦвалентного опору вСЦдкритого фототранзистора вСЦдповСЦдало необхСЦднСЦй напрузСЦ на навантаженнСЦ.

Щоб пояснити функцСЦональнСЦ особливостСЦ контролера, розглянемо внутрСЦшню архСЦтектуру РЖС, показану у додатку А, СЦ "астивостСЦ окремих СЧСЧ блокСЦв.

Силовий комутатор в РЖС виконаний на основСЦ МДН-транзистора, що вСЦдрСЦзняСФться особою електричною мСЦцнСЦстю: пробивна напруга каналу стСЦк-джерело становить не менш 800 В. Це гарантуСФ безпечне функцСЦонування приладу у всьому СЦнтервалСЦ вихСЦдноСЧ потужностСЦ й швидкостСЦ змСЦни напруги на стоцСЦ du/dt. ОпСЦр каналу транзистора при температурСЦ 25В°С у включеному станСЦ не перевищуСФ 25 Ом. На кристалСЦ транзистора сформований спецСЦальний резистивний елемент Rsens, що дозволяСФ ефективно вСЦдслСЦдковувати максимальне значення струму в кожному СЦмпульсСЦ комутацСЦСЧ. При зниженнСЦ живлячоСЧ напруги менше 8 В блок SUPPLAY&UVLO виключаСФ транзистор, захищаючи його вСЦд випадкового включення.

Високовольтний генератор пускового струму Istart-up у якостСЦ джерела використовуСФ напругу на виводСЦ стоку (DRAIN). Запуск можливий тСЦльки пСЦсля того, як напруга на стоцСЦ перевищить граничне значення 80 В, тодСЦ замкне вимикач HV_ON, СЦ на пСЦдключений до виводу VDD конденсатор С3 почне надходити зарядний струм 3 мА. ПСЦсля зростання напруги VDD понад 14 В вимикач HV_ON розмикаСФться. Живлення мСЦкросхеми здСЦйснюватиметься вСЦд допомСЦжноСЧ обмотки трансформатора СЦмпульсами, що випрямляються дСЦодом D2 СЦ згладжуються конденсатором С3.

Блок живлення й контролю напруги SIPPLAY&UVLO при збСЦльшеннСЦ напруги живлення понад 14 В подаСФ живлення на всСЦ блоки РЖС, а також формуСФ ряд опорних напруг, необхСЦдних для роботи вузлСЦв мСЦкросхеми. Автогенератор OSCILLATOR через логСЦчний блок TURN-ON LOGIC, керуючий режимом формування комутуючих СЦмпульсСЦв, впливаСФ на вхСЦд S RS-Тригера, встановлюючи на виходСЦ Q рСЦвень логСЦчноСЧ 1.

Для зниження спектральноСЧ щСЦльностСЦ перешкод, створюваних комутуючими СЦмпульсами струму стоку в транзисторСЦ й трансформаторСЦ, центральна частота автогенератора примусово перебудовуСФться з перСЦодичнСЦстю 250 Гц у смузСЦ 115 В± 8 (або 60 В± 4) кГц. При цьому загальна енергСЦя центральноСЧ спектральноСЧ складовоСЧ комутуючоСЧ частоти розподСЦляСФться серед гармонСЦк з меншою амплСЦтудою, що сприяСФ зниженню рСЦвня електромагнСЦтних завад.

Сигнал з виходу RS-Тригера пСЦдсилюСФться пСЦдсилювачем AMP, а потСЦм надходить на затвор транзистора, вСЦдкриваючи його канал стСЦк-джерело. У первиннСЦй обмотцСЦ СЦмпульсного трансформатора й каналСЦ транзистора виникаСФ пилкоподСЦбний струм. На датчику Rsense струм стоку у кожному комутуючому СЦмпульсСЦ транзистора перетворюСФться у пилкоподСЦбну напругу, що прикладаСФться до входу ШРЖМ, що неСЦнвертуСФ. Вбудований у мСЦкросхему генератор струму Ifb, з'СФднаний з виводом FB, створюСФ на ньому деяку постСЦйну напругу за рахунок резистивного дСЦльника. ПостСЦйна напруга з виходу дСЦльника впливаСФ на вхСЦд компаратора, що СЦнвертуСФ,. При досягненнСЦ пилкоподСЦбною напругою рСЦвня постСЦйноСЧ напруги, заданоСЧ дСЦльником, компаратор через логСЦчний елемент OR1 СЦ блок гасСЦння LEВ впливаСФ на вхСЦд R1 RS-Тригера, установлюючи на виходСЦ Q логСЦчний. 0. Канал польового транзистора закриваСФться, СЦ на цьому формування комутуючого СЦмпульсу завершуСФться. Параметри дСЦльника такСЦ, що пСЦкове значення струму стоку транзистора не перевищуСФ 0,4 А.

Конструктор може зменшити рСЦвень обмеження струму в СЦнтервалСЦ значень 0,4...0,1 А пСЦдключенням зовнСЦшнього резистора Rlim = 5,1 - 100 кОм мСЦж загальним проводом СЦ виводом CONT мСЦкросхеми. У цьому випадку момент вимикання транзистора буде визначати логСЦчний блок захисту вСЦд струмового перевантаження Over Current Protection (OCP) BLOCK СЦ ОСР 1-компаратор.

Для виключення насичення магнСЦтопроводу СЦмпульсного трансформатора, а також зниження ризику ушкодження випрямного дСЦода D3, запуск джерела живлення як при включеннСЦ, так СЦ при повторному включеннСЦ пСЦсля виникнення несправностСЦ здСЦйснюСФться блоком SOFT START за допомогою функцСЦСЧ "м'якого» старту. Протягом 8,5 мс обмеження струму стоку транзистора наростаСФ вСЦд мСЦнСЦмального до максимально припустимого значення.

СпецСЦальний блок гасСЦння LEB (Leading Edge Blanking) протягом 0,3 мкс не реагуСФ на викиди напруги на початку пилкоподСЦбного сигналу, що обумовленСЦ перехСЦдними процесами в РЖДЖ. ЦСЦ викиди можуть викликати передчасне обмеження тривалостСЦ комутуючого СЦмпульсу й порушити нормальну роботу ШРЖМ-Компаратора.

По входу R2 RS тригера формування комутуючого СЦмпульсу може бути перерване також у випадку спрацьовування блокСЦв теплового захисту ОТР (Over Temperature Protection) або захисту вСЦд перевищення вихСЦдноСЧ напруги OVP (Over Voltage Protection).

Блок теплового захисту THERMAL SHUTDOWN у мСЦкросхемСЦ виробляСФ сигнал ОТР при нагрСЦваннСЦ кристала до температури понад 160В°С. Автоматичне включення джерела живлення вСЦдбудеться пСЦсля остигання кристала РЖС до 130В°С.

Блок захисту вСЦд перевищення вихСЦдноСЧ напруги OVP LOGIC використовуСФ трансформаторний зв'язок мСЦж вторинною й допомСЦжною обмотками, оскСЦльки формованСЦ ними напруги пропорцСЦйнСЦ числу виткСЦв. Тому для контролю вихСЦдноСЧ напруги досить по входу CONT мСЦкросхеми встановити резистивний дСЦльник Rovp/Rlim СЦ вСЦдслСЦдковувати напругу на даному виводСЦ. Контроль напруги здСЦйснюСФться стробСЦруванням на СЦнтервалСЦ 0,5 мкс у кожному комутуючому СЦмпульсСЦ через 2 мкс пСЦсля його фронту. Якщо ця напруга протягом чотирьох СЦмпульсСЦв пСЦдряд перевищить значення 3 В, логСЦчний блок захисту OVP LOGIC сформуСФ сигнал OVP, що перериваСФ формування комутуючого СЦмпульсу по входу R2 RS-Тригера. СтробСЦрування напруги, СЧСЧ цифрова фСЦльтрацСЦя, а також наявнСЦсть у блоцСЦ OVP LOGIC лСЦчильника числа перевищень рСЦзко знижують СЦмовСЦрнСЦсть помилкового спрацьовування захисту OVP вСЦд випадкових викидСЦв напруги.

При вимиканнСЦ мережного живлення РЖДЖ напруга на виводСЦ VDD зменшуСФться до граничного значення 8 В, при цьому блок SUPPLAY&UVLO вСЦдключаСФ шину внутрСЦшнього живлення РЖС, заряд СЗ вСЦд допомСЦжноСЧ обмотки припиняСФться й напруга на ньому знижуСФться, оскСЦльки комутуючий транзистор бСЦльше не включаСФться. Напруга на конденсаторСЦ С1 падаСФ нижче 80 В, що унеможливлюСФ повторне включення РЖДЖ. Дана функцСЦСЧ необхСЦдна для запобСЦгання можливого перезапуску пристрою пСЦсля вимикання.

У мСЦкросхему вбудований також блок аварСЦйного захисту по струму другого рСЦвня 2nd ОСР (Over Current Protection) LOGIC. При короткому замиканнСЦ виткСЦв в обмотках трансформатора, пробоСЧ випрямного дСЦода D3, конденсатора С5 або замиканнСЦ в навантаженнСЦ струм через комутуючий транзистор досягаСФ небезпечного значення 0,6 А, що виявляСФться спецСЦальним компаратором ОСР2.

Якщо кидок струму вСЦдбувся випадково, логСЦчний блок 2nd ОСР LOGIK. нСЦяк на нього не реагуСФ. Але якщо сигнал струмового перевантаження виявлений протягом двох комутуючих СЦмпульсСЦв пСЦдряд, транзистор буде виключений по входу R2 тригера. ПСЦд час вСЦдсутностСЦ комутуючих СЦмпульсСЦв напруга VDD знизиться до граничного значення 4,5 В, але сСЦткова напруга не вСЦдключена, СЦ тому на виводСЦ DRAIN присутня напруга 300 В. У результатСЦ замкнеться вимикач HV_ON СЦ ввСЦмкнеться високовольтний генератор пускового струму Istart-up. що виробляСФ в такому випадку струм 0.6 мА замСЦсть звичайних 3 мА. Враховуючи, що заряд СЗ до напруги 14 В здСЦйснюСФться вСЦд низького рСЦвня 4,5 В, при ушкодженнСЦ одного з елементСЦв пристрою короткочаснСЦ спроби перезапуску будуть вСЦдбуватися через тривалСЦ часовСЦ СЦнтервали; при цьому РЖДЖ входить у режим перезапуску Hiccup Mode (Влцикання»), пСЦд час якого силовСЦ кола зазнають ударного навантаження, безпечного для РЖС.

Як згадувалося вище, стабСЦлСЦзацСЦя вихСЦдноСЧ напруги джерела живлення здСЦйснюСФться регулюванням тривалостСЦ комутуючих СЦмпульсСЦв. При цьому змСЦнюСФться напруга на виводСЦ FB мСЦкросхеми, яка створюСФться генератором струму Ifb. РЖнтервал напруги 0,5..3,3 В вСЦдповСЦдаСФ нормальному режиму роботи, для якого верхня границя СЦнтервалу вСЦдповСЦдаСФ граничному значенню струму 0.4 А.

При спрацьовуваннСЦ аварСЦйного захисту струму другого рСЦвня, про що говорилося вище, вихСЦдна напруга значна нижче нормальноСЧ, а напруга на виводСЦ FB короткочасно змСЦнюСФться в СЦнтервалСЦ 3,3...4,8 В, що вСЦдповСЦдаСФ режиму захисту вСЦд перевантаження - OLP (Over Load Protection).

Але якщо навантаження справного джерела живлення виявиться настСЦльки великим, що конденсатор С5 не встигне зарядитися до нормальноСЧ напруги навСЦть пСЦсля "м'якого» старту, що триваСФ 8,5 мс, то напруга на виводСЦ FB також може зрости до граничного значення 4,8 В. Щоб запобСЦгти передчасному вимиканню РЖДЖ, у контурСЦ регулювання використовуСФться СЦнтегруючий конденсатор С4, що затримуСФ спрацьовування захисту при перевантаженнСЦ, що й забезпечуСФ необхСЦдну динамСЦчну стСЦйкСЦсть контуру регулювання при досить швидкСЦй реакцСЦСЧ на дестабСЦлСЦзуючСЦ фактори.

Коли навантаження джерела живлення значно зменшуСФться або вСЦдключаСФться, у контурСЦ регулювання напруга на виводСЦ FB знижуСФться. Як тСЦльки напруга поменшаСФ на 50 мВ нижче граничного значення 0,5 В, блок BURST-MODE LOGIC виключаСФ транзистор. ПСЦсля вимикання транзистора контур регулювання зменшить вихСЦдну напругу РЖДЖ, напруга на виводСЦ зворотного зв'язку почне збСЦльшуватися й перевищить порСЦг включення, вСЦдновляючи роботу комутуючого транзистора на короткий час, що вСЦдповСЦдаСФ режиму формуваннСЦ пачок комутуючих СЦмпульсСЦв Burst-mode.

Не менш важливою функцСЦональною "астивСЦстю мСЦкросхем нового поколСЦннСЦ СФ так званий "захист Brown-out» - функцСЦя нефСЦксованого вСЦдключення джерела живлення при виявленнСЦ надмСЦрного зниження сСЦтковоСЧ напруги. У реальних умовах сСЦткова напруга може довСЦльно змСЦнюватися в припустимих межах. Використовуючи функцСЦю Brown-out, конструктор може вибрати деяке значення низькоСЧ вхСЦдноСЧ напруги Vin-off, при якСЦм вСЦдбуваСФться вимикання РЖДЖ, СЦ напругу повторного включення Vin-on. Для правильного функцСЦонування джерела живлення напруга Vin-on повинна бути менше, нСЦж амплСЦтудне значення мСЦнСЦмальноСЧ сСЦтковоСЧ напруги, а напруга Vin-off менше, нСЦж мСЦнСЦмальна напруга на вхСЦдному конденсаторСЦ С1, що згладжуСФ, при мСЦнСЦмально можливСЦй сСЦтковСЦй напрузСЦ й максимальному навантаженню.

Для реалСЦзацСЦСЧ функцСЦСЧ Brown-out випрямлена сСЦткова напруга подаСФться на резистивний дСЦльник Rh/Rl. Щоб правильно розрахувати номСЦнальнСЦ значення резисторСЦв з урахуванням обраних значень напруг

Vin-on СЦ Vin-off, необхСЦдно скористався спСЦввСЦдношеннями, якСЦ приводяться в довСЦдкових даних на мСЦкросхему.

З виходу дСЦльника напруга подаСФться на вивСЦд BR мСЦкросхеми, а потСЦм на вхСЦд Br-Компаратора, що СЦнвертуСФ, у якому вона порСЦвнюСФться з опорною напругою 0.45 В. До входу компаратора, що СЦнвертуСФ, також пСЦдключений генератор струму Ibr, що забезпечуСФ гСЦстерезис 50 мВ щодо опорноСЧ напруги 0.45 В, що необхСЦдно для виключення безладного спрацьовування компаратора.

Поки напруга на входСЦ Br-Компаратора менше граничноСЧ, на його виходСЦ сигнал Vin_OK = 0 забороняСФ роботу ШРЖМ-Компаратора й комутуючого транзистора. Цей же сигнал через СЦнвертор пСЦдтримуСФ генератор струму Ibr у включеному станСЦ. Як тСЦльки напруга на виводСЦ BR перевищить опорну напругу на 50 мВ. сигнал Vinok = 1 вСЦдключить генератор струму, одночасно включаючи ШРЖМ-Компаратор СЦ комутуючий транзистор. При зниженнСЦ напруги на виводСЦ BR нижче опорноСЧ джерело живлення виключиться, залишаючись у готовностСЦ до повторного включення.

Якщо при проектуваннСЦ РЖДЖ використання функцСЦСЧ Brown-out не передбачаСФться, вивСЦд BR з'СФднують СЦз загальним проводом.

2.1.2 МСЦкросхема STCS05

КомпанСЦя STMicroelectronics випускаСФ просту та дешеву мСЦкросхему стабСЦлСЦзатора струму свСЦтлодСЦодСЦв STCS05. Вона призначена для живлення свСЦтлодСЦодСЦв вСЦд низьковольтних джеререл з напругою 5, 12, 24 В. Максимальна напруга може бути 40 В. МСЦкросхема забезпечуСФ вихСЦдний струм до 0,5 А. При цьому падСЦння напруги на регулюючому транзисторСЦ мСЦкросхеми не превищуСФ 0,5 В.

До додаткових функцСЦй мСЦкросхеми вСЦдноситься:

  • МожливСЦсть регулювати яскравСЦть свСЦтлодСЦодСЦв широтно-СЦмпульсною модуляцСЦСФю вихСЦдного струму;
  • МожливСЦсть вСЦдключати роботу мСЦкросхеми сигналом управлСЦння;
  • МожливСЦсть сигналСЦзацСЦСЧ обриву в ланцюжку свСЦтлодСЦодСЦв.

Структурна схема мСЦкросхеми STCS05 показана на рисунку 8.


Рисунок 8 - Структурна схема мСЦкросхеми STCS05


МСЦкросхема випускаСФться в корпусСЦ SO-8. Призначення виводСЦв показано в таблицСЦ 5.

Таблиця 5 - Призначення виводСЦв мСЦкросхеми STCS05

Номер

виводу

Позна-

чення

Призначення

1

Vcc

ВивСЦд пСЦдключення вхСЦдноСЧ напруги

2

PWM

ВхСЦд регулювання яскравостСЦ свСЦттСЦння методом ШРЖМ

3

EN

ВхСЦд дозволу роботи мСЦкросхеми

4

DRAIN

ВивСЦд, до якого подключений сток внутрСЦшнього N-канального МДН транзистора, призначений для пСЦдключення навантаження

5

FB

ВивСЦд, до якого пСЦдключаСФться зовнСЦшний резистор програмування вихСЦдного струму

6

GND

ВивСЦд загальний

7

N.C.

ВивСЦд не використовуСФться

8

DISC

ВивСЦд сигналСЦзацСЦСЧ обриву в колСЦ навантаження


Робота мСЦкросхеми вСЦдбуваСФться таким чином. Коли на мСЦкросхему подана напруга живлення та на вхСЦд EN подаСФться логСЦчний 0, блок логСЦки EN&ШРЖМ вСЦдключаСФ (Shutdown) всСЦ внутрСЦшнСЦ вузли мСЦкросхеми, СЧСЧ споживання в такому випадку не перевищуСФ 2 мкА. При логСЦчнСЦй 1 на входСЦ EN робота мСЦкросхеми дозволена. Для регулювання середнього струму свСЦтлодСЦодСЦв сигнал PWM через блок логСЦки EN&ШРЖМ управляСФ блоком логСЦки драйвера силового МДН транзистора, закриваючи його низьким рСЦвнем та вСЦдкриваючи високим. Частота сигналу PWM може обиратися в межах 5 - 50000 Гц.

Напруга, що поступаСФ з зовнСЦшного резистора програмування струму через вхСЦд FB, порСЦвнюСФться з опорною у 100 мВ компаратором, який в свою чергу здСЦйснюСФ управлСЦння силовим транзистором для пСЦдтримки встановленного струму.

Величина опору резистора встановлення струму свСЦтлодСЦодСЦв визначаСФться спСЦввСЦдношенням Rf = 100 мВ/Iled. Для прикладу, при струмСЦ свСЦтлодСЦодСЦв 350 мА опСЦр резистора буде Rf = 100 мВ/350 мА = 0,284 Ом.

Коли мСЦкросхема знаходиться в робочому станСЦ (EN=1), вона може вСЦдслСЦдковувати аварСЦйний стан в ланцюжку свСЦтлодСЦодСЦв шляхом монСЦторСЦнгу напруги на виводСЦ DRAIN. Якщо ця напруга стане менше 75 мВ, DISC-компаратор встановить низький рСЦвень напруги на виводСЦ DISC.

МСЦкросхема маСФ в своСФму складСЦ крСЦм внутрСЦшних джерел напруг живлення та джерел опорних напруг ще й блок захисту вСЦд перегрСЦву.

Типова схема вмикання мСЦкросхеми STCS05 показана на рисунку 9.


Рисунок 9 - Типова схема вмикання мСЦкросхеми STCS05


В цСЦй схемСЦ елементи Rin, Cbyp утворюють фСЦльтр в колСЦ живлення мСЦкросхеми. ДСЦод, що вмикаСФться послСЦдовно з Rin потрСЦбний для захисту мСЦкросхеми та свСЦтлодСЦодСЦв вСЦд подачи невСЦрноСЧ полярностСЦ напруги живлення. Конденсатор Cdrain шунтуСФ силовий МДН транзистор та запобСЦгаСФ появСЦ викидСЦв струму через свСЦтлодСЦоди при його ШРЖМ регулюваннСЦ.


2.2 Розрахунок параметрСЦв елементСЦв схеми драйвера


Драйвер бСЦлих свСЦтлодСЦодСЦв призначений для живлення трьох свСЦтлодСЦодСЦв потужнСЦстю 1 Вт вСЦд мережСЦ змСЦнного струму напругою 220 В. СвСЦтильник, що маСФ в своСФму складСЦ цей драйвер, призначений для створення СЦнтертАЩСФрного пСЦдсвСЦчування в примСЦщеннСЦ домашнього кСЦнотеатра СЦ управляСФться автоматизованою системою. СвСЦтильник може використовуватися для створення свСЦтлового фону для комфортного сприйняття екрану або для пСЦдсвСЦчування у затемненому примСЦщеннСЦ нерСЦвностей пСЦдлоги. ОсобливСЦстю драйвера СФ можливСЦсть автоматичного регулювання яркостСЦ в залежностСЦ вСЦд режиму роботи кСЦнотеатра.

Драйвер будуСФться за допомогою двоступеневого перетворення напруги мережСЦ. При першому перетвореннСЦ змСЦнна напруга мережСЦ перетворюСФться у стабСЦлСЦзовану постСЦйну напругу 12 В. При другому перетвореннСЦ стабСЦлСЦзована напруга поступаСФ на стабСЦлСЦзатор струму свСЦтлодСЦодСЦв, який обладнуСФться системою регулювання яскравостСЦ методом широтно-СЦмпульсноСЧ модуляцСЦСЧ.

СвСЦтлодСЦоди, якими управляСФ драйвер, мають такСЦ параметри:

  • КолСЦр бСЦлий, зелений або голубий;
  • Пряме падСЦння напруги - 3,6 В;
  • ДинамСЦчний опСЦр - 1 Ом;
  • Прямий струм - 350 мА.

АналСЦз параметрСЦв свСЦтлодСЦодСЦв формуСФ вимоги до джерела живлення першого перетворення напруги. Очевидно, що вихСЦдна напруга цього джерела повинна бути 12 В при струмСЦ 400 мА, припустимим рСЦвнем пульсацСЦй вихСЦдноСЧ напруги можна вважати 5% вСЦд номСЦнальноСЧ.

АналСЦз елементноСЧ бази показуСФ, що для побудови цього джерела доцСЦльно використовувати мСЦкросхему Viperl7. Розрахунок параметрСЦв схеми можна виконати за допомогою спецСЦалСЦзованоСЧ програми SMPS@eDisign Studio, яка призначена для розробки джерел живлення на мСЦкросхемах фСЦрми STMicroelectronics. СлСЦд особливо зазначити, що використання спецСЦалСЦзованих програм виправдано тим, що значно скорочуСФться час розробки готових виробСЦв, а розроблювач застрахований вСЦд помилок при ручних розрахунках.

Головне вСЦкно програми показано на рисунку 10.

Рисунок 10 - Головне вСЦкно програми SMPS@eDisign Studio


Головне вСЦкно складаСФться з декСЦлькох областей. В лСЦвСЦй областСЦ треба ввести данСЦ, що характеризують майбутнСФ джерело живлення. У нашому випадку це вхСЦдна постСЦйна напруга вСЦд 266 до 380 В, що вСЦдвовСЦдаСФ припустимому робочому дСЦапазону напруги мережСЦ змСЦнного струму 185 - 265 В пСЦсля випрямляння. ВихСЦдна напруга майбутнього джерела буде 12 В при струмСЦ 0,4 А.

В правСЦй областСЦ програма запропонуСФ перелСЦк мСЦкросхем, придатних для реалСЦзацСЦСЧ такого проекту. ПСЦсля вибору певноСЧ мСЦкросхеми (наприклад, VIPer17HN) програма запропонуСФ топологСЦю схеми та надасть СЧСЧ коротку характеристику.

Якщо вибСЦр мСЦкросхеми зроблено, можна натисканням кнопки Start Design переходити безпосередньо до розробки проекту.

ВСЦдповСЦдно до обраного дизайну програма видасть схему електричну принципову перетворювача з параметрами елементСЦв (Рисунок 11).

Рисунок 11 - Схема електрична принципова першого перетворювача


Натисканням на позначку викрутки на схемСЦ можна внести деякСЦ змСЦни у схему(наприклад, замСЦсть RC кола, що демпфСЦруСФ викиди напруги на виводСЦ DRAIN мСЦкросхеми використати коло з обмежувачем напруги - TVS дСЦодом).

КрСЦм схеми програма в графСЦчнСЦй формСЦ представляСФ форму струму та напругу на виводСЦ DRAIN мСЦкросхеми (Рисунок 12).


Рисунок 12 - Форма напруги та струму на виводСЦ DRAIN

На верхнСЦй дСЦаграмСЦ показанСЦ дСЦаграми при мСЦнСЦмальнСЦй вхСЦднСЦй напрузСЦ а на нижнСЦй - при максимальнСЦй. Як видно, при мСЦнСЦмальнСЦй вхСЦднСЦй напрузСЦ час вСЦдкритого стану силового ключа мСЦкросхеми збСЦльшуСФться при одночасному збСЦльшеннСЦ величини струму. На дСЦаграмах також показаний рСЦвень у обмеження струму силового ключа у 0,2 А.

РозрахованСЦ за допомогою програми втрати потужностСЦ на елементах схеми показанСЦ на рисунку 13.


Рисунок 13 - РозподСЦл втрат в компонентах схеми перетворювача


Як показуСФ дСЦаграма потужнСЦсть, що споживаСФться навантаженням складаСФ 4,8 Вт, при чому драйвер споживаСФ вСЦд мережСЦ 6,01 Вт. Таким чином ККД перетворювача складаСФ 79,86%. НайбСЦльшСЦ втрати потужностСЦ забезпечують:

  • Силовий транзистор мСЦкросхеми при перемиканнСЦ - 357 мВт;
  • РЖмпульсний трансформатор - 266 мВт;
  • ВихСЦдний дСЦод та вихСЦдний конденсатор - 222 мВт;
  • Коло демпфСЦрування - 272 мВт.

СлСЦд зазначити, що ККД схеми перетворювача залежить вСЦд рСЦвня вхСЦдноСЧ напруги та потужностСЦ, що споживаСФться навантаженням. ЗалежнСЦсть показана на рисунку 14.

Рисунок 4 - ЗалежнСЦсть ККД перетворювача вСЦд потужностСЦ споживання


ЗагальнСЦ втрати драйвера свСЦтлодСЦодСЦв складаються з втрат в схемСЦ перетворювача та втрат в колСЦ стабСЦлСЦзатора струму на мСЦкросхемСЦ STCS05. ОстаннСЦ розраховуються за формулою:


, (1)


де Vdrain = (12 - 3*3,6) = 1,2 В - падСЦння напруги на силовому транзисторСЦ, Vfb = 100 мВ - напруга на резисторСЦ датчика струму, Iled = 350 мА - робочий струм свСЦтлодСЦодСЦв, Vcc = 12 В - напруга живлення мСЦкросхеми, Icc = 500 мкА - струм споживання мСЦкросхеми.

Таким чином Pd = (1,2 - 0,1)*0,35 + 12*0,0005 = 391 мВт, тобто загальнСЦ втрати у схемСЦ драйвера будуть близько 1,5 Вт, а ККД бСЦля 70%, що СФ цСЦлком прийнятною величиною.


2.3 Схема принципова драйвера бСЦлих свСЦтлодСЦодСЦв


Принципова схема драйвера бСЦлих свСЦтлодСЦодСЦв показана у додатку Б.

Напруга мережСЦ 220 В поступаСФ на схему через рознСЦмання Х1, випрямляСФться дСЦодним мСЦстком VD1 та фСЦльтруСФться конденсатором С1. ДалСЦ випрямлена напруга подаСФться на зворотноходовий перетворювач. Контролером перетворювача СФ мСЦкросхема DA1 VIPer17, до стоку внутрСЦшного силового транзисторного ключа якоСЧ пСЦдключена первинна обмотка СЦмпульсного трансформатора Т1. Первинна обмотка зашунтована демпфСЦруючим колом на дСЦодах VD3, VD4. З допомСЦжноСЧ обмотки трансформатора випрямлена дСЦодом VD2 напруга використовуСФться для живлення мСЦкросхеми DA1 в сталому режимСЦ роботи. З цСЦСФСЧ ж обмотки випрямлена дСЦодом VD3 напруга використовуСФться для задання рСЦвня обмеження максимального струму силового ключа. Вона даСФться на вхСЦд CONT DA1 з дСЦльника R2, R3.

З вихСЦдноСЧ обмотки трансформатора напруга випрямляСФться дСЦодом VD6 та фСЦльтруСФться конденсатором C5. Ця напруга живСЦть джерело стабСЦлСЦзованого струму, яке побудоване на мСЦкросхемСЦ DA3 STCS05. Струм свСЦтлодСЦодСЦв VD8-VD10 задаСФться резистором R9.

Випрямлена напруга з вторинноСЧ обмотки також використовуСФться у колСЦ зворотного звтАЩязку для стабСЦлСЦзацСЦСЧ напруги зворотноходового перетворювача. Коло зворотного звтАЩязку побудоване на елементах DA2, DA3. ЗмСЦна напруги на конденсаторСЦ C5 внаслСЦдок дестабСЦлСЦзуючих факторСЦв за допомогою мСЦкросхеми DA3 перетворюСФться у змСЦну струму свСЦтлодСЦода оптопари DA2, який, в свою чергу, передаСФ цСЦ змСЦни через управлСЦння фототранзистором оптопари на вхСЦд FB мСЦкросхеми DA1.

УправлСЦння яскравСЦстю свСЦтлодСЦодСЦв здСЦйснюСФться шляхом подачи широтно-модульованого сигнала рСЦвня TTL на контакти рознСЦмання Х2.

Висновки


В загальнСЦй частинСЦ дипломноСЧ роботи накресленСЦ перспективи використання свСЦтлодСЦодСЦв в освСЦтленнСЦ. ВСЦдзначено, що використання свСЦтлодСЦодСЦв найближчим часом буде йти випереджальними темпами. ОднСЦСФю з причин широкого застосування свСЦтлодСЦодСЦв в освСЦтленнСЦ СФ СЧх значна перевага з точки зору енергозбереження. Для живлення свСЦтлодСЦодСЦв потрСЦбнСЦ спецСЦальнСЦ контролери, огляд популярних контролерСЦв живлення свСЦтлодСЦодСЦв наведено в загальнСЦй частинСЦ.

В спецСЦальнСЦй частинСЦ роботи наведено аналСЦз мСЦкросхем драйверСЦв свСЦтлодСЦодСЦв фСЦрми STMicroelectronics, розглянутСЦ СЧх основнСЦ режими роботи.

За допомогою програми SMPS@eDisign Studio виконанСЦ розрахунки параметрСЦв елементСЦв схеми драйвера бСЦлих свСЦтлодСЦодСЦв СЦз живленням вСЦд мережСЦ 220 В. За допомогою програми та розрахункСЦв визначений ККД драйвера. Розроблена схема драйвера, надано опис СЧСЧ роботи.

Додаток А - ФункцСЦональна схема контролера VIPer17. Плакат


Додаток Б - Драйвер бСЦлих свСЦтлодСЦодСЦв. Схема електрична принципова. Плакат


Размещено на Allbest.ru

Страницы: Назад 1 Вперед