Анализа ЛЕД серије у односу на кола паралелних драјвера

Ин ЛЕД осветљењеДизајн, избор управљачког кола директно одређује уједначеност осветљења, радну стабилност и укупан животни век. Серијске и паралелне конфигурације су два најосновнија приступа покретању ЛЕД диода. Иако се њихови принципи могу чинити једноставним, сваки има одређене предности и ограничења. Овај чланак испитује разлике између ЛЕД серије у односу на паралелнеДривер Цирцуитс из три перспективе-принципа рада, кључних карактеристика и изазова дизајна-пружајући инжењерима јасне смернице за избор.

1. Конфигурација ЛЕД серије

У серијској конфигурацији, број ЛЕД диода је ограничен максималним излазним напоном возача. На пример, ако је максимални напон 40В, број ЛЕД диода које се могу повезати у серију зависи од напона унапред сваке беле ЛЕД диоде. Типично, ово омогућава покретање отприлике 10 до 13 белих ЛЕД диода у серији.

Погонска струја се обично креће од 10 мА до 350 мА у непрекидном раду. Једна кључна предност ове конфигурације је да све ЛЕД диоде у низу деле исту струју, што омогућава да се цео ланац напаја кроз једну струјну путању.

Недостаци

Када је простор ПЦБ-а ограничен-нарочито у-пројекцијама велике снаге-, густина струје у траговима бакра може постати критичан проблем. Поред тога, ако једна бела ЛЕД лампица не успе у низу серије, све ЛЕД диоде ће се угасити.

Из перспективе дизајна, ако постоји н белих ЛЕД диода у серији, напон напајања мора бити повећан на н × ВФ. Ово захтева појачану (-повишену) топологију претварача. Коришћењем индуктора, струјна рампа се може прецизно контролисати, што помаже у ограничавању неконтролисаних пролазних струја и смањује ЕМИ. Типична топологија појачања приказана је на слици 1.

2. ЛЕД паралелна конфигурација

У паралелној конфигурацији, број белих ЛЕД диода у датом низу је ограничен могућношћу пакета драјвера и доступних пинова конектора. Поред тога, свака ЛЕД диода мора да буде појединачно-контролисана да би се обезбедило одговарајуће подударање струје у низу, што је критично за доследне перформансе у одређеним апликацијама.

У пракси, неусклађеност струје од више од 10% између две беле ЛЕД диоде може приметно да погорша квалитет слике ЛЦД у боји када се ЛЕД диоде користе као извор позадинског осветљења.

Још једна предност паралелне конфигурације је што може да искористи технологију пумпе за пуњење. Користећи два керамичка кондензатора, енергија се може пренети са батерије на бели ЛЕД низ. Блок дијаграм ЛЕД драјвера заснованог на пумпи за пуњење приказан је на Слици 2. Са оптимизованим дизајном извора струје-, овај тип драјвера може да регулише струју ЛЕД-а независно од варијација напона унапред и улазног напајања, обезбеђујући стабилно и доследно осветљење.

3. Поређење ЛЕД серије и паралелних управљачких кола

За дизајн ЛЕД драјвера, обично се разматрају две главне топологије: појачивачи и пумпе за пуњење. Кључ за избор између њих лежи у процени свих релевантних фактора дизајна за дату примену.

Један важан параметар за беле ЛЕД драјвере засноване на пумпи за пуњење је шум. Пошто се кондензатори непрекидно пуне и празне, пумпе за пуњење имају тенденцију да генеришу велике скокове струје, што може унети буку у систем. Да бисте ублажили овај ефекат, потребно је-филтрирање уноса високих перформанси.

Насупрот томе, индукторски-појачани претварачи могу да генеришу електромагнетне сметње (ЕМИ) због присуства индуктора. У многим случајевима, подешавање фреквенције пребацивања може помоћи у смањењу сметњи, иако оптимална фреквенција зависи од услова рада претварача.

Закључак

Не постоји апсолутно „бољи“ избор између серијске и паралелне конфигурације-оптимално решење зависи од специфичне апликације и захтева дизајна.

Конфигурације серије се одликују тренутном конзистентношћу и могућношћу управљања електромагнетском зрачењем, што их чини -погодним за апликације средње{1}} до велике{2}}светле које захтевају високу униформност. Паралелне конфигурације, с друге стране, нуде предности као што су рад на ниском-напону, боља толеранција на грешке и компактна величина, што их чини погоднијим за потрошачку електронику и преносиве уређаје.

Јасно разумевање основних карактеристика обе топологије-у комбинацији са практичним инжењерским ограничењима-омогућава дизајнерима да развију високо-квалитетне производе који остварују прави баланс између перформанси и цене.