Wydajny zasilacz diod LED z rezerwowym akumulatorem

1_2_got

Diody LED znajdują szerokie zastosowanie w oświetleniu awaryjnym ze względu na ich wysoką wydajność i prostotę sterowania.
Układ pokazany na rysunku 1 zapewnia wysoce wydajną i niezawodną konstrukcję do awaryjnego oświetlenia za pomocą diod LED o mocy od 3 do 6W.
Napięcie wejściowe AC 12 V jest prostowane prostownikiem pełnookresowym i filtrowane przez jeden lub dwa kondensatory.
Akumulator (niepokazany na schemacie) jest akumulatorem kwasowo-ołowiowym o napięciu 12V.
Układ IC1 porównuje napięcie akumulatora z napięciem zasilania. Kiedy prostowane napięcie spada poniżej napięcia akumulatora, akumulator przejmuje rolę zapewnienia zasilania układowi diod LED.
Układ ma małe straty przełączające, które powinny być akceptowalne tak długo, jak układ IC2 PB137 firmy STMicroelectronics (www.st.com), pełniący funkcję ładowania akumulatora 12V, zapobiega wyczerpaniu baterii. Jeśli to przełączenie jest niedopuszczalne, należy dodać kondensator elektrolityczny 470µF do filtrowania napięcia wejściowego, aby utrzymać pewien poziom powyżej napięcia akumulatora.
Pamiętać należy, że dodanie tego kondensatora obniża współczynnik mocy.
Aby uzyskać napięcie zmienne 12V, można użyć transformatora elektronicznego.
Transformatory te zapewniają napięcie 12V o wysokiej częstotliwości, więc kondensator 10µF może utrzymać wysokie napięcie, a także zapewnić wysoki współczynnik mocy. Układ IC1 firmy Linear Technology (www.linear.com) LTC4412, steruje dwoma zewnętrznymi tranzystorami FET z kanałem P, które tworzą prawie idealną diodę pełniącą funkcję przełączania między wyjściem ze źródła napięcia przemiennego na baterię i odwrotnie.
Spadek napięcia na tranzystorze FET z kanałem P wynosi tylko około 20mV w porównaniu ze spadkiem napięcia na zwykłej diodzie wynoszącym 0.7V. Pin 5 jest w stanie niskim, gdy zasilanie AC jest wyłączone, więc można użyć tego pinu do włączenia ostrzegawczej diody LED przez inny tranzystor FET z kanałem P.
Układ IC2 ma wewnętrzny ogranicznik prądu 1.5A. Rezystor R1 ogranicza wejście układu IC2; gdy prąd osiągnie określony poziom, tranzystor Q4 wyłącza obwód ładowania.
Ten układ scalony nie wymaga ochrony przed zmianą polaryzacji diody.
Układ IC3 LT3517 firmy Linear Technology, jako sterownik diod LED, działa, jako odwracający konwerter buck-boost, ponieważ wejście może mieć wartość od 8 do 17V dla wyprostowanego napięcia AC.
Rezystor R10 ustawia prąd diod LED. Ponieważ spadek napięcia na każdej z trzech diod LED waha się od 3 do 4V, napięcie wyjściowe układu IC może być wyższe lub niższe niż napięcie wejściowe, jeśli wszystkie trzy diody LED, pobierające prąd o natężeniu 300mA są połączone szeregowo.
Podłączając dzielnik rezystorowy, w tym fotokomórkę, do pinu ściemniania analogowego – pinu 8, można uzyskać pewne przyciemnienie, co powoduje pewne oszczędności energii przy większym oświetleniu otoczenia.
Można użyć pinu 5 układu IC1, aby włączyć tranzystor lub transoptor do obniżenia napięcia sterującego układem IC3, jeśli potrzebne jest przyciemnienie diody LED, gdy zasilanie AC jest wyłączone.

1_2_got_1
Rezystor R7 ustawia częstotliwość roboczą układu IC1 na około 1MHz. Sprawność układu wynosi 82%, przy zasilaniu bezpośrednio ze źródła napięcia przemiennego i około 70% z elektronicznego transformatora.
Dokonując kilku drobnych zmian w obwodzie można zwiększyć liczbę diod LED. Na przykład można użyć układu LT3518 firmy Linear Technology, który jest wersją układu LT3517 o wiernym rozkładzie pinów 1 do 1, ale o wyższym limicie prądu przełączania. Aby zwiększyć napięcie wyjściowe, konieczna może być zmiana parametrów dzielnika R8, R9. Może wystąpić również potrzeba większej pojemności filtrującej, aby utrzymać napięcie. Testy pokazują, że obwód może zasilać aż sześć diod LED połączonych szeregowo. Autor: Zhihong Yu

pełny materiał w pliku pdf

Komentarze z Facebooka

Komentarze obecnie - OFF.