XXI amžiuje energijos suvartojimas vis labiau tapo dėmesio visoje žmonių visuomenėje. Dėl pagrindinės apšvietimo paklausos, kaip daugiau energijos sutelkti, norint pagaminti daugiau apšvietimo, tapo didžiausia varomoji jėga naujų apšvietimo technologijų paieškai. Nuo pradinio degalų apšvietimo iki kaitinamųjų lempų, nuo liuminescencinių lempų iki įvairių liuminescencinių medžiagų atsirado šviesos diodų apšvietimo technologija. Šiandienos visuomenėje diferencijuojami įvairios žiniasklaidos įrenginių apšvietimo aplinkos reikalavimai dar labiau skatina žmones tyrinėti, kaip naudoti įvairius didelės ryškumo šviesos diodus apšvietimui. Šviesos diodų naudojimas apšvietimo sistemoje daug dėmesio skyrė.
LED pagrindinis principas ir veikimo charakteristikos
Pirma, leiskite pristatyti LED pagrindinius principus ir veikimo charakteristikas. Pagrindinė šviesos diodų struktūra yra elektroliuminescencinė puslaidininkinė medžiaga, dedama ant švino lydinio, o po to uždengta epoksidine derva, siekiant apsaugoti vidinę šerdį. Todėl LED turi gerą seisminį našumą. Šviesos diodo pagrindinė dalis yra plokštelė, sudaryta iš p tipo puslaidininkio ir n tipo puslaidininkių, o pereinantis sluoksnis tarp p tipo puslaidininkių ir n tipo puslaidininkių vadinamas PN jungtimi. Kai kuriuose puslaidininkinių medžiagų PN sankryžose, mažesnių nešiklių įšvirkščiama medžiaga rekombinuoja su dauguma nešiklių, kad energija perteklių išsiskiria šviesa, taigi tiesiogiai transformuojant elektros energiją į šviesos energiją. PN sankryžoje yra atvirkštinė įtampa, o mažumos vežėjams sunku įšvirkšti, todėl jie neišskiria šviesos. Kai jis yra į priekį veikiančioje būsenoje (ty į priekį nukreipta įtampa tiekiama abiem galais), kai srovė teka nuo šviesos diodo anato į katodą, puslaidininkio kristalas išskiria iš skirtingų spalvų šviesą nuo ultravioletinių į infraraudonųjų spindulių, o šviesos intensyvumas yra susijęs su dabartine.
LED šviesos šaltiniai turi šias charakteristikas:
1. Įtampa: šviesos diodų laidumo įtampa žema, gali būti varoma žemos įtampos maitinimo šaltiniu, maitinimo įtampa skiriasi pagal galutinį gaminį, yra palyginti saugi apšvietimo įranga, ypač tinkama viešosiose vietose.
2. Efektyvumas: tuo pačiu apšviestumu energijos suvartojimas sumažinamas 80%, palyginti su kaitinamąja lempa su tokiu pat šviesos efektu.
3. Taikomumas: kiekvieno elemento šviesos diodų mikroschema yra 3-5 mm kvadratas, todėl jis gali būti paruoštas įvairiomis formomis ir tinka kintamoje aplinkoje.
4. Stabilumas: paprastai 100 000 valandų, šviesos skilimas yra pradinis 50%.
5. Atsakymo laikas: kaitinamosios lempos atsako laikas yra milisekundę, o LED lempos atsako trukmė yra nanosekundė.
6. Aplinkos tarša: nėra kenksmingo metalinio gyvsidabrio.
7. Spalva: šviesos diodų spalva ir šviesos efektyvumas yra susiję su šviesos diodų gamybos medžiagomis ir procesais. Šiuo metu yra trys pagrindiniai raudonos, žalios ir mėlynos spalvos.
8. Kaina. Palyginus su kaitinamosiomis lempomis, LED kaina yra didesnė. Keleto šviesos diodų kaina gali būti panaši į kaitrinės lempos kainą. Tačiau technologijos pažanga gali pagerinti kainos ir kokybės santykį.
LED disko sprendimas
Nuo šviesos diodų atsiradimo LED dera daug dėmesio. LED tvarkyklės įrenginiai ir pavaros mechanizmai nuolat atnaujinami, kad būtų lengviau valdyti šviesos diodus žmogaus apšvietimui. Nuo ankstyvo DC / DC maitinimo į maitinimo siurblį, taip pat mažos pusės pavaros ir LDO už išlaidas, žmonės pasirenka skirtingas pavaros linijas įvairiose programose, kurios yra karšto vietoje rinkoje. Nešiojamų gaminių ekrano apšvietimas yra LED apšvietimo programa. Pagrindinė rinka - tai nešiojamų produktų apšvietimo rodymas, pateikiami keleri bendri LED tvarkyklių sprendimai.
1. Pakaitinis nuolatinės srovės / nuolatinės srovės perjungimo maitinimas užtikrina LED valdymą
Pagrindiniai programos ypatumai: žema įėjimo įtampa, net ir žema kaip 0.7 V (vienos kameros sausa baterija). Žvelgiant iš technologijų plėtros perspektyvos, serijinio tipo pavara atrodo anksčiau, technologija yra brandesnė, o efektyvumas yra didesnis. Tipinė taikymo schema parodyta 1 paveiksle.
1 paveikslas. Tipinė prijungimo linija, skirta LED valdomam įjungimo nuolatinės ir (arba) nuolatinės srovės maitinimo šaltiniui.
Šiam programos režimui ankstyvojo vairuotojo lustą dažniausiai naudojamas dabartinis atsiliepimų režimas, o šviesos diodo srovė nustatoma pagal VFB / Rb. DC / DC grįžtamojo ryšio įtampa VFB paprastai yra maždaug 1,2 V, o tai riboja tolesnį veiksmingo efektyvumo pagerėjimą, pats DC / DC efektyvumas yra apie 80%. Šioje programoje faktinis efektyvumas yra sumažinamas daugiau. Su technologijos tobulinimu, VFB įtampos sumažinimas iki 0,1 V gali padidinti efektyvumą iki 85%, ypač vairuojant. 2-3 žibintai programos būsenoje. Šios programos pranašumai ir trūkumai yra tokie:
Privalumai: brandžios technologijos, palyginti mažos kainos, didelis ryškumo vienodumas ir didelis saugos faktorius naudojant kai kurias naujas technologines naujoves, tokias kaip viršįtampių apsauga, parodyta 1 paveiksle, arba įtampos ir srovės grįžtamojo ryšio derinys. Ypač fono apšvietimams su didelės apimties ekranais. Kadangi norint pasiekti ekrano apšvietimą reikia daugiau šviesos diodų, ryškumo vienodumas ir vienodumas yra iššūkiai, su kuriais susiduriama.
Trūkumai. Savo induktyvumo taikymas riboja linijos dydį ir aukštį ir sukelia problemų, su kuriomis inžinieriai nenori susidurti - EMI apdorojimas, ypač šalia RF dalių, reikalauja specialaus apdorojimo trukdžiams, kitaip jis sukels RF priėmimas. Jautrumas sumažėja, o net garso dalių, pvz., Garso išvesties srovės, trikdžiai trukdo garso kokybei. Be to, šioje paraiškos atveju, jei šviesos diodas sugenda, visa šviesos diodų eilutė nepavyks, todėl žmonės nenori matyti.
2. Talpinis įkrovos siurblio įjungimo režimas
Tai yra palyginti naujas važiavimo būdas. Paprasčiau tariant, talpinis įkroviklio siurblys naudoja jungiklių matricą, generatorių, logiką ir lygintuvo valdiklį, kad pasiektų įtampos didinimą ir kondensatorius, norint išsaugoti energiją. Dėl didelio dažnio veikimo gali būti naudojami nedideli keraminiai kondensatoriai (1μF), kurie sumažina erdvę ir išlaidas. Įkrovimo siurblys turi du veikimo režimus, nuolatinės įtampos režimą ir nuolatinę srovę.
1) nuolatinės įtampos režimo įkrovos siurblys. "Shengbang Microelectronics" "SGM3110" yra įkrovimo siurblys su nuolatinės įtampos režimu. Dėl nuolatinės įtampos režimo įkrovimo siurblio veikimo charakteristikų jis turi didelį perjungimo dažnį ir didelę srovę. Todėl inžinieriai reikalauja ypatingo dėmesio PCB išdėstyme. Reikia, kad periferinis kondensatorius būtų kuo arčiau paties prietaiso. Periferinė instaliacija turėtų būti kuo trumpesnė. Periferinis PCB turėtų būti kuo didesnis. Periferinis kondensatorius turi būti tiesiogiai prijungtas prie SGM3110 žemės. Jei laidai yra riboti, jie gali praeiti per didelę PCB per. Ir daugkartiniai VIaS geram įžeminimui.
Efektyvumo apskaičiavimo metodas: η = Iout * Vout / Iin * Vin
Kadangi pats prietaisas turi perjungimo nuostolius ir kondensatoriaus nutekėjimą, faktinis efektyvumas yra mažesnis už šią vertę, kuri yra susijusi su gamintojo technologine technologija. Šio LED vairavimo režimo naudojimas yra tas, kad jis gali supaprastinti periferines linijas ir sumažinti gaminio kainą. Ypač mažų dydžių ekranų atveju 1-2 šviesos diodai naudojami kaip ekrano apšvietimas; arba naudojamas kaip "flash drives", kad pasiektų 250mA srovės išėjimą 100mS; arba paprastas paprastas DC / DC 5V stiprinimo variantas, o ne indukcinis nuolatinės srovės / nuolatinės srovės stiprinimas, mažinant sąnaudas ir gaminius. Trūkumas yra tas, kad yra tik paprastas dvigubos įkrovos režimas, efektyvumas yra mažesnis, dauguma laiko efektyvumas yra mažesnis nei 70%, faktinis naudojimo efektyvumas yra mažesnis, o didelė jo dalis sunaudojama dabartiniame ribojančiame rezistoriuje. Vairuojant kelis šviesos diodus, apšvietimo nuoseklumas visiškai priklauso nuo šviesos diodų ir srovės ribojančių rezistorių tikslumo.
2) nuolatinis dabartinio režimo įkrovimo siurblys. Siekiant dar labiau pagerinti LED valdymą, "Shengbang Microelectronics" 2008 m. Antrąjį ketvirtį pristatė nuolatinio srovės režimo įkrovimo siurblį SGM3123 su 1X, 1.5X ir 2X stiprintuvu. Nuolatinio srovės režimo įkrovimo siurblyje per vidinį loginį valdymą naudojamas norint pasiekti dabartinį kiekvieno šviesos diodo dalijimąsi, kad šviesos diodų šviesumas būtų vienodas, o tuo pačiu metu didžiausias diodų vairavimo efektyvumas būtų patobulintas.
Šioje programoje šviesos diodų nuoseklumas palaikomas pagal dabartinę veidrodėlio valdymo technologiją, kiekvieno kanalo šviesos diodų srovės paklaida neviršija 2%, o 1X, 1.5X įkrovos režimas užtikrina subalansuotą LED valdymą ir LED yra didelis. Kai kuriais darbo valandomis variklio našumas gali būti didesnis nei 80%. Tipinės taikymo linijos parodytos 2 paveiksle.
2 paveikslas. Tipinė taikymo linija nuolatiniam srovės režimui įkrovimo siurblys SGM3123.
Nustatykite šviesos diodų išėjimo srovę skirtingomis pasipriešinimo vertėmis: ILED = Gain * VIset / Risset. Skirtingi gamintojai turi skirtingus Gain koeficientus. Tuo pačiu metu, kaip ir įkrovimo pompų technologijos naujovės, žmonės taip pat nustatė, kad LED naudoja daugybę pranašumų prieš DC / DC, sumažina išlaidas, sumažina vairuotojo lentos dydį ir išvengia EMI trukdžių.
3. Siekdami išlaidų ir našumo, taip pat yra daug kitų vairavimo būdų, tokių kaip žemo lygio LED įrenginiai. Palyginti su nuolatinio srovės įkrovos siurbliu, trūksta tik įkrovos siurblio stiprinimo, o nuolatinė srovės apdorojimo dalis yra tokia pati. Sąnaudų ir dabartinio režimo įkrovimo koeficientas santykinai mažas. Trūkumas yra tas, kad grynas linijinis apdorojimas, kai akumuliatoriaus įtampa sumažėja iki mažo, pavyzdžiui, 3,6 V, jei staiga didelė apkrova: telefonas yra prijungtas, kad skambėtų ar fotografuotų, MP3 groja muziką, groja MP4 vaizdo įrašas, sukels įtampos svyravimus, įtampa nukristų 0,1 ~ 0,2 V, tada sistemos įtampa nukris iki 3.
