Led ve Incandescent Aydınlatma için Triacs kullanarak Verimli Dimmer Anahtarları Tasarımı

Aydınlatma Kontrolü

Dimmer anahtarları, konut ve ticari aydınlatmada çok sayıda özellik haline geldi, hem enerji tasarrufları hem de ruh kontrolü sunan. Incandescent ampuller, saf olarak direnici yükleri ile, dim sorunsuz bir şekilde basit triac- bazlı lider-tamarlar kullanarak. ancak aydınlatmanın yaygın bir şekilde benimsenmesi, LED'lerin sürekli olarak kabul edilmesi, geleneksel dimmers ile kötü bir şekilde etkileşime girmeleri, sınırlı dkklama aralığına yol açıyor.

Dimmer Devrelerinde Triac Operasyonunu Anlayın

Bir triac, her iki yönde tetiklenen darbeyi geciktiren üç taraflı bir yarı-parçalı devrede, bu nedenle yüke teslim edilen ortalama gücü azaltmaktadır.

Kontrollü tasarıma etkiye sahip olan anahtar elektrik parametreleri, mevcut olan ([DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜ[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜ] [DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜ] [DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜNÜŞÜNÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜNÜDÜDÜDÜDÜDÜ] [ÜDÜDÜDÜŞÜNÜŞÜNÜDÜDÜDÜDÜ

Faz kontrolü, triacs için en ağır dkkkasyon yöntemidir.Dörtücük, AC hattının sıfır tarafında, programlanmış bir gecikme bekler ve sonra bir kapı pulsu yangını yangını yangını yangını kullanarak bir ilişkidir: sıfırın yakınında küçük bir artış, büyük bir değişim üretirken, etkisi zirve mühendislerin çoğu zaman sıralanırken, görünüşe göre sabit kalır.

LED ve Incandescent Dkökez arasındaki Anahtar Farklar

Incandescent ampuller saf direnç olarak davranır; onların parlaklığı RMS gerilimi tarafından belirlenen basit bir güç eğrisini takip eder ve PWM'nin kontrollerini belirliyor, dimmer'e reaktif yük.

Bir kritik fark minimum yük gereksinimidir. Çoğu triac dimmers, önceden belirlenmiş minimum güç derecelendirmesine sahiptir (tipik olarak 40-60 W). Bir 10 W LED bulb, triac'ın mevcut tutmadığı kadar az mevcut değildir, triac'ın yüksek döngüsüne neden olur. Bu sonuçlar tamamen ortadan kaldırır.

Birçok LED sürücü de dimmer'in dalga biçimine karşı hassastır. Lider-üst dimmers (orta döngüsündeki triac anahtarları) LED'lerde aniden mevcut bir inrush, bu da sürücüdeki rezonansları heyecanlandırabilir, birçok mevcut yükleme veya görünür flicker. Trailing-edge dimmers (for MOSFETs veya IGBTs) genellikle LED'ler için tercih edilir, çünkü onlar yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş

Universal Triac Dimmers için Tasarım Meydanları

Flicker ve Color Shift

Flicker LED'e karşı en yaygın şikayettir. Kötü sıfır-crossing algılama, yetersiz nabız tren istikrarı veya sürücünün kontrol devreleri arasında bir modlama derinliğini tavsiye edebilir.Eğer insan gözü gözlüğü algılamazsa bile, baş ağrısı ve göz basıncına neden olabilir. IEEE 1789-2015 standart, flicker m.

Renk değişimi başka bir konudur: LED'in olduğu gibi, korelasyonlu renkli sıcaklık (CCT) genellikle daha sıcak hueslere doğru sürüklenir ve bazı kullanıcılar bu etkiyi takdir ederken, diğerleri tutarlı renkte bekleyebilirler. Triac dimmers doğru CCT değişimi; bu, LED sürücüsünden veya akıllı bir dkkkklama protokolünden açık bir geri bildirim gerektirir.

LED Sürücü Topolojileri ile Uyumluluk

LED sürücüleri yaygın olarak değişir. Bazı basit bir lineer düzenleyici kullanır, diğerleri geri dönüşümlü veya buck dönüştürücüleri kullanır. Aktif güç faktörü düzeltmesini içeren Sürücüler (PFC) özellikle de davranış açısına duyarlıdır, çünkü PFC devresi bir sinüsoidal giriş engelleyicisi ve mevcut bir giriş sağlar.Bir kapı sürücüsü optimizasyonu kullanarak, optor veya reziğe izole edilebilir bir sürücüyü kullanarak yüksek çözünürlükte kontrol edilebilir.

Termal Yönetim

Triac dimmers, 120 V hattı üzerinde ısıyı bozmak için ısıyı bozar (genellikle 1.2-5 V) mevcut yük tarafından çoğaltılır. Tam bir iletimde, 120 V hattında 600 W incandescent yük, 5 A, ısıtılır.Bu, genellikle metal geri dönüşümlü bir yük ile veya LED sürücülerin tepki hızının altından çekilmesi gerekir.

Elektromanyetik Interference

Bir triac hızlı geçiş, yüksek frekanslı yükler için yapılan yüksek frekanslı yükler, yüksek çözünürlükte bir görüntü oluşturabilirsiniz.For LED Yükler için, aşırı derecede düşük seviyeli bir flickersiyon devreleri bile kapalıyken bile. Tasarımcılar genellikle yüksek dV /dt puanına sahip olan 15.

Verimlilik Stratejileri için Pratik Tasarım Stratejileri

Snubber Devre Optimizasyonu

Kanonik amorf, aparatlı LED'lerin ana terminallerine yerleştirilen bir dirençle seride bir kapasiteye sahiptir, ancak 10 nF'den 100 nF'ye kadar 10 {{'ye kadar şarj edilebilir.

Mikrodenetleyici-Temel Faz Kontrolü

Modern dimmers giderek küçük bir mikrokontrol (MCU) hassas, glitch-free kapı puls üretmek için bir araya gelir. MCU, AC hattı sıfır-crossing via a simple Dirençor-divider and optocoupler. After a schedule, it trigger door driver, such as an optotri or a nabıcı. using MCU allows features like:

Bir ortak devre, bir ATtiny veya STM32 MCU, sıfır-crossing dektör (e.g., an AC opto çiftr veya comparator), ve bir MOC3063-M triac sürücüsü opto çiftr.

Doğru Triac'ı seçin

Evrensel dimmers için, triac yüksek bir dV /dt puanına sahip olmalıdır ( ≥ 500 V / μs), düşük I)GT) ( ≤ 5 mA), ve yüksek bir mevcut (yaklaşık 50 mA düşük yük işlemi için).

Mikrokontrollülerle faz kontrolü uygulamak

Tipik bir uygulama sıfır nokta (ZC) algılama devreleriyle başlar. Yüksek değerli bir dirençli (örneğin, 200 kULL) AC hattından küçük imzalı bir transistör tespit edildikten sonra, bir hata ile çiftleşir, genellikle ana frekansta temiz bir kare dalga yapar. MCU'nun yüksek çözünürlükte bir kapı uçmasına veya yukarı kenarda durmak için.

Firmaware ayrıca istisnaları ele almalıdır: AC hattı eksik veya bozuksa, dimmer güvenli bir duruma geri dönmeli (off veya full-on). Bir saatdog zamanı, ZC sinyalinin güvenilir bir şekilde kaybolamaması durumunda MCU'yu sıfırlamalıdır.

Test ve Uyum

Herhangi bir dimmer ticari olarak bölgesel güvenlik ve EMC standartlarına uymalıdır. ABD'de UL 1472, dimmers; Avrupa'da, EN 60669-2-1 uygulanır. Bu standartlar sıcaklık artışı, dielektrik gücü ve anormal operasyon için testler sağlar. EMC gereksinimleri, 15 (EN 55015) ve radiated emisyon limitleri.Bir spektrum analiz cihazı ile önyükleme testi yapar ve hızlanan yük devreleri belirlemeye yardımcı olur.

Çeşitli LED yükleri ile test etmek önemlidir.Büyük üreticilerden gelen sık sık sık kullanılan bir test matrisi oluşturun (Philips, Cree, GE) ve Dkök aralığını doğrulayın, flicker yokluğu ve devletten bir ışıktan uzak durun. Bazı zorbalıklar "kansızlığı" listesini belirtir; yükünüzle geçiş yapılabilir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Her iki yatak odalı ve LED aydınlatmayı yöneten verimli bir triac dimmer tasarlayın, ödüllendirici ama talep edilen mühendislik görevidir.Süresel yük özelliklerini ele almak ve sağlam tasarım tekniklerini uygulamak (snubber optimizasyon, mikrokontrolör kontrolü, termal yönetim ve uyum testi), mühendisler, özellikle de geniş bir dizi aksaklıkta, modern dijital kontrole sahip olan bir çift olarak pahalıya karşı hareket eder.

Daha fazla okuma için, uygulama notlarını yarı iletken üreticilerden başvuru notlarını başvuru notları için bkz.0)STMikroelektronik AN3086[DÜT:1), [[Üye Olmayan güvenlik gereksinimleri için de tavsiye edilir.).IEEE 1789-2015 Flicker Standard).