MR2011BVxx-Mx - Mrelektronik

MR2011BVxx-Mx
IMPULSOWY ZASILACZ STAŁOPRĄDOWY
MR2011BV15-Mx – 1500mA
MR2011BV28-Mx – 2800mA
MR2011BV30-Mx – 3000mA
1.Charakterystyka:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Napięcie zasilania: 9÷25VDC(1)
Ciągły prąd wyjściowy:
- V15
1500mA
- V28
2800mA
- V30
3000mA
Dokładność regulacji prądu: ±2%
Topologia pracy: STEP-UP (PWM)
Maksymalna moc wyjściowa: 70Wat
Sprawność (2):
- V15
η=93,7% @ UF LED=23,8V
- V30
η=93,5% @ UF LED=21,7V
Pobór prądu:
- SHDN: 57µA(2)
Zabezpieczenia:
- niewłaściwego poziomu zasilania
- odwrotnej polaryzacji zasilania
- odporność na zwarcie w obwodzie zasilania diody
- odporność na rozwarcie obwodu zasilania diody
- sygnalizacja awarii lub wygaszenia obwodu LED
Programowe tryby pracy:
- dostępne sześć wersji oprogramowania
NTC - wejście kontroli temperatury diody
PWM - wyjście cyfrowej regulacji PWM
Przewody podłączeniowe - długość 15cm
Temperatura pracy: -20 ÷ 65°C
Wymiary płytki pcb: ø =44 , h=12mm
Wykonanie w technologii przyjaznej dla środowiska (RoHS 2002/95/WE)
2.Zastosowanie i opis:
Impulsowy zasilacz stało-prądowy pracujący w topologii STEP-UP dedykowany jest do zastosowania
w aplikacjach zasilania i sterowania modułami oraz diodami LED mocy o napięciach przewodzenia UF większych
od dostępnego napięcia zasilania. Umożliwia zasilanie szeregowo łączonych zespołów diod o spadku napięcia
przewodzenia UF w zakresie:
- 15 ÷ 45VDC dla wersji V15.
- 15 ÷ 23,5VDC dla wersji V28,V30.
Do rodziny takich diod należą m.in.:
- CREE CXA2530, MP-L, XM-L HVW, serie XP, XT.
- CITIZEN CL-L233, CL-L330, CL-L340, CL-L030.
- MR68SNTC7XML, MR42S12XPG itp.
Driver wykonany jest na bazie aluminiowego podłoża MCPCB o wysokiej przewodności cieplnej 3W/mK.
Zastosowanie tego typu rozwiązania pozwala znacząco obniżyć temperaturę pracy elementów elektronicznych co
korzystnie wpływa na wydłużenie okresu bezawaryjnej pracy w porównaniu do analogicznych rozwiązań
wykonanych na bazie standardowego laminatu FR-4. Dodatkowo odpowiedni dobór i użycie wysokiej jakości
komponentów renomowanych producentów zapewnia wysoką sprawność zasilacza. Zaawansowany układu stabilizacji
prądu pracujący w trybie PWM zapewnia wysoką stabilność prądu wyjściowego niezależenie od zmian napięcia
wejściowego oraz napięcia przewodzenia diod.
Wbudowany mikrokontroler ATTINY10 umożliwia sterowanie poziomem mocy świecenia zespołu LED oraz
nadzorowanie prawidłowego poziomu napięcia zasilania zabezpieczając zespół ogniw zasilających przed
głębokim rozładowaniem. Sygnał wykrycia nieprawidłowości zasilania podawany jest na wyjście kontrolki LED
służącej do optycznej wizualizacji usterki.
Wyposażenie drivera w wejście regulacji analogowej NTC umożliwia podłączenie zewnętrznego czujnika
temperatury. Zadaniem czujnika jest zabezpieczenie modułu LED przed nadmiernym wzrostem temperatury w
przypadku wadliwego działania systemu chłodzenia jak i pracy w wysokiej temperaturze. W momencie
wyzwolenia układ płynnie ogranicza moc dostarczaną do diod LED zabezpieczając je przed przegrzaniem.
Wejście PWM cyfrowej regulacji umożliwia podłączenie sterowników PWM celem realizacji funkcji
sterowania jasnością modułu LED.
(1)
(2)
Driver posiada dodatkowo wbudowane zabezpieczenia:
odwrotnej polaryzacji zasilania.
przekroczenia maksymalnego poziomu zasilania.
rozwarcia w obwodzie LED.
zwarcia w obwodzie LED.
sygnalizację stanu awarii lub wygaszenia zespołu diod LED.
Zależne od wartości UF
UIN=12VDC
LED
MR ELEKTRONIK
tel: 606-240-979 , 504-612-494
ul. Bociania 8 , 43-200 Pszczyna
www.mrelektronik.com
e-mail: [email protected]
1
Luty 2013 rev2.0
MR2011BVxx-Mx
3.Rozmieszczenie i opis złącz oraz elementów sygnalizacji:
4.Zasilanie:
Driver został wyposażony w przewodu podłączeniowe o długości 15cm w kolorach:
czerwony (dodatni biegun zasilania)
czarny (ujemny biegun zasilania)
Ze względu na znaczne prądy płynące w obwodzie zasilania zaleca się stosowanie przewodów o odpowiednim
do obciążenia przekroju czynnym. Zalecany minimalny przekrój ø = 1,5mm2 przy długości łącznej przewodów
zasilających do 1-go metra
–
–
Wartość napięcia zasilania UZAS uzależniona jest od spadku napięcia przewodzenia UF LED podłączonego
zespołu diod. Do zapewnienia prawidłowej pracy i uzyskania wymaganych parametrów wyjściowych wartość
napięcia zasilania należy dobrać zgodnie z tabelą nr 1:
MR2011BV15-Mx
Wartość
UF LED [V]
MR2011BV28-Mx
Wartość
UZAS [V]
Wartość
UF LED [V]
MR2011BV30-Mx
Wartość
UZAS [V]
Wartość
UF LED [V]
Wartość
UZAS [V]
Min.
Maks.
Min.
Maks.
Min.
Maks.
Min.
Maks.
Min.
Maks.
Min.
Maks.
15.0
27.0
9.0
UF - 2
15.0
25.0
9.0
UF - 2
15.0
25.0
9.0
UF - 2
27.0
45.0
10.0
25.0
-
-
-
-
-
-
-
-
Tabela nr 1. Zakresy napięć zasilania w zależności od napięcia przewodzenia LED
Do prawidłowej pracy wydajność prądowa źródła musi zostać dobrana wg wzoru:
Wydajność impulsowa źródła zasilania: 150% x IZAS
Wartość napięcia zasilania monitorowana jest poprzez układ zabezpieczenia niskonapięciowego UVP i
nadnapięciowego OVP1. Gdy jego wartość spadnie poniżej lub przekroczy określoną wartość nastąpi wyłączenie
drivera zabezpieczając układ przed nadmiernym wzrostem prądu w obwodzie zasilania jak i w obwodzie LED.
Dodatkowe zabezpieczenie odwrotnej polaryzacji zabezpiecza driver przed uszkodzeniem w przypadku
podłączenia zasilania niezgodnego z polaryzacją.
Szczegółowe dane na temat zabezpieczeń zostały rozpisane w punkcie nr 7 niniejszej instrukcji obsługi.
5.LED:
Sterownik został wyposażony w przewody podłączeniowe o długości 15cm w kolorach:
– żółty L+ (anoda zespołu diod)
– zielony L- (katoda zespołu diod)
W CELU UNIKNIĘCIA USZKODZENIA MODUŁÓW LUB DIOD LED ZABRANIA SIĘ:
- PODŁĄCZENIA MODUŁÓW LUB DIOD LED O PRĄDZIE ZNAMIONOWYM
MNIEJSZYM OD PRĄDU WYJŚCIOWEGO STEROWNIKA
- PODŁĄCZANIA DIOD LED PRZY ZAŁĄCZONYM ZASILANIU
- PODŁĄCZANIA NIEZGODNEGO Z OZNACZONĄ POLARYZAJCĄ
- WYKONANIA MONTAŻU STEROWNIKA NIEZGODNIE Z INSTRUKCJĄ (pkt.8)
Wersja zasilacza
Minimalny prąd przewodzenia IF
LED
Minimalne napięcie przewodzenia UF
LED
Maksymalne napięcie przewodzenia UF
LED
Jednostka
MR2011BV15-Mx
MR2011BV28-Mx
MR2011BV30-Mx
[mA]
1500
2800
3000
[V]
15*
15*
15*
[V]
45
23.5
23.5
* wartość zależna od napięcia zasilania
Tabela nr 2. Parametry zespołu diod LED
MR ELEKTRONIK
tel: 606-240-979 , 504-612-494
ul. Bociania 8 , 43-200 Pszczyna
www.mrelektronik.com
e-mail: [email protected]
2
Luty 2013 rev2.0
MR2011BVxx-Mx
6. OPIS ZŁĄCZ STERUJĄCYCH:
6.1 WEJŚCIE STEROWANIA PB:
Wejście sterownia funkcjami modułu LED. Do wejścia należy doprowadzić sygnał sterujący o poziomie
napięcia UPB<0,7V lub poprzez zwarcie wejścia do potencjału masy SGND za pomocą dodatkowego niskoprądowego
chwilowego przycisku zwiernego, kontaktronu lub przycisku piezoelektrycznego*. Taki typ sterowania pozwala
na wyeliminowanie drogich mechanicznych wyłączników wysokoprądowych oraz zwiększa okres bezawaryjnego
działania. Przy zastosowaniu dodatkowego sterownika należy sprawdzić czy poziom sygnałów wyjściowych jest
kompatybilny z poziomami wejścia sterującego. Przy wyjściu niespełniającym tego warunku sygnał należy
doprowadzić poprzez odpowiedni układ dopasowania poziomu. Szczegółowe parametry elektryczne sygnału
sterowania opisano w pkt.7 sekcja2. PARAMETRY PRACY PB:
Schemat nr 1: Podłączenie wejścia PB
6.2 WYJŚCIE SYGNALIZACYJNE LED:
Wyjście umożliwia podłączenie zewnętrznej diody sygnalizacyjnej LED. Umożliwia sygnalizowanie stanu
zaprogramowanych funkcji programowych. Sposób podłączenia został przedstawiony na schemacie nr 2.
Wyjście sygnalizacji umożliwia kontrolę podstawowych funkcji modułu:
- niski poziom zasilania
- wysoki poziom zasilania
- sygnalizację pomiaru poziomu napięcia zasilania*
- sygnalizację wybranego poziomu*
W przypadku nieużywania wyjścia sygnalizacji pozostawiamy je niepodłączone.
Szczegółowe parametry elektryczne poziomu sygnału wyjściowego opisano w pkt.7 sekcja2. PARAMETRY PRACY
Przy zastosowaniu innego typu układu sygnalizacji wymagającego innego poziomu zasilania lub większego
poboru prądu należy zastosować dodatkowy tranzystor sterujący. W tym celu może zostać wykorzystany
tranzystor unipolarny lub bipolarny. Schemat podłączenia został przedstawiony na schemacie nr 3.
Schemat nr 2: Podłączenie wyjścia LED
Schemat nr 3: Zwiększenie wydajności prądowej wyjścia LED
6.3 DIODA SYGNALIZACYJNA FLT:
Sygnalizuje stan wygaszenia modułu LED obwodzie wyjściowym L+, L- sygnałem PWM lub usterką spowodowaną
przerwą w lub zwarciem w jego obwodzie.
Interpretacja stanu LED FLT:
- FLT ON – PWM L = wygaszenie sygnałem PWM
- FLT ON – PWM H = stan awaryjny
W chwili wykrycia awarii obwód wyjściowy L- zostaje rozwarty i driver przechodzi w tryb automatycznego
restartu. Przy samoistnym zaniku usterki driver przechodzi do normalnego trybu pracy. W przypadku
poważniejszego uszkodzenia przed przystąpieniem do prac serwisowych należy odłączyć driver od zasilania.
Następnie sprawdzić stan modułu LED oraz obwodu L+,L- pod względem zwarcia lub utraty ciągłości w celu
usunięcia przyczyny awarii.
*zależne od wersji oprogramowania.
MR ELEKTRONIK
tel: 606-240-979 , 504-612-494
ul. Bociania 8 , 43-200 Pszczyna
www.mrelektronik.com
e-mail: [email protected]
3
Luty 2013 rev2.0
MR2011BVxx-Mx
6.4 WEJŚCIE PWM:
Wejście cyfrowej regulacji natężenia świecenia modułu. Podciągnięte wewnętrznie do plusa zasilania
+7,6V poprzez rezystor RPULL-UP=33kΩ.
Doprowadzenie do wejścia sygnału sterującego PWM umożliwia sterowanie natężeniem świecenia tego modułu.
Wejście PWM można łączyć równoległe z wejściami innych kompatybilnych driverów LED i modułów LED
w wersji S wg schematu nr.4 Przy zastosowaniu modułu lub sterownika z wejściem niespełniającym wymaganych
parametrów sygnał PWM należy doprowadzić poprzez odpowiedni układ dopasowujący poziomy sygnałów. W
przypadku nieużywania tej funkcji, wyjście pozostawiamy niepodłączone.
Szczegółowe parametry elektryczne sygnału sterowania opisano w pkt.7 sekcja2. PARAMETRY PRACY.
Schemat nr 4: Podłączenie wejścia PWM
Rys.1. Typowa charakterystyka regulacji prądu.
6.5 WEJŚCIE NTC:
Wejście kontroli temperatury diody. Pomiar temperatury dokonywany jest za pomocą czujnika NTC
100kΩ/25°C który należy podłączyć między wejście NTC i SGND według schematu nr 5.
Przy przekroczeniu temperatury 45°C układ automatycznie rozpoczyna ograniczanie prądu płynącego przez
diodę przy dalszym wzroście temperatury. W temperaturze 100°C prąd diody spada do 20% wartości prądu
znamionowego IOUT.
Schemat nr 5: Podłączenie czujnika NTC
Rys.2. Typowa charakterystyka regulacji prądu.
W przypadku niewykorzystania funkcji kontroli temperatury diody wejście NTC może zostać wykorzystane do
zewnętrznej regulacji prądu wyjściowego w zakresie 6÷100%. W tym celu należy pod wejście podłączyć
potencjometr regulacyjny o wartości 50kΩ/A według schematu 6. W celu realizacji funkcji miękkiego startu
oświetlenia można dołączyć równolegle do potencjometru dodatkowy kondensator Css.
Schemat nr 6. Realizacja funkcji zewnętrznej regulacji prądu i soft-startu
MR ELEKTRONIK
tel: 606-240-979 , 504-612-494
ul. Bociania 8 , 43-200 Pszczyna
www.mrelektronik.com
e-mail: [email protected]
4
Luty 2013 rev2.0
MR2011BVxx-Mx
7.Zabezpieczenia:
Driver został wzbogacony o szereg wbudowanych zabezpieczeń:
- URP zabezpieczenie odwrotnej polaryzacji zasilania
Zabezpiecza sterownik przed uszkodzeniem w przypadku niewłaściwego podłączenia zasilania. Maksymalna
wartość napięcia URmax=25V.
W zabezpieczeniu wykorzystano tranzystor unipolarny typu MOSFET o niskiej wartości rezystancji RDS ON.
Wykorzystanie tego typu zabezpieczenia umożliwia uzyskanie niskich strat mocy w porównaniu do
analogicznych rozwiązań z wykorzystaniem diod SCHOTTKY.
- UVP zabezpieczenie niskiego poziomu zasilania
Zabezpiecza źródło zasilania przed całkowitym rozładowaniem wyłączając driver. Wartość zabezpieczenia
fabrycznie zostaje ustawiona do pracy z określonym typem źródła zasilania. Stan wykrycia* zbyt niskiego
poziomu wystawiany jest na wyjście LED które aktywowane jest stanem wysokim z częstotliwością 1Hz.
Podłączenie dodatkowej kontrolki LED (detektor zasilania) umożliwia optyczną sygnalizację tego stanu. Po
wyzwoleniu zabezpieczenia powrót do normalnego trybu pracy nastąpi po ponownym włączeniu drivera.
- UVP ALERT sygnalizacja niskiego poziomu zasilania
Sygnalizuje końcowy etap rozładowania akumulatora poprzez pięciokrotne wygaszenie modułu LED* lub
wystawienie sygnału STROBO na wyjście LED informując użytkownika o konieczności zwiększenia poziomu
napięcia zasilania, naładowania akumulatora bądź jego wymiany. Wartość zabezpieczenia fabrycznie zostaje
ustawiona do pracy z określonym typem źródła zasilania.
- OVP1 zabezpieczenie wysokiego poziomu zasilania
Zabezpiecza sterownik przed nadmiernym poziomem napięcia zasilania wyłączając sterownik. Wartość
zabezpieczenia fabrycznie ustawiona jest na wartość 25V. Stan przekroczenia poziomu zasilania wystawiany
jest na wyjście LED które aktywowane jest stanem wysokim z częstotliwością 5Hz. Podłączenie dodatkowej
kontrolki LED (detektor zasilania) umożliwia optyczną sygnalizację tego stanu. Po wyzwoleniu
zabezpieczenia powrót do normalnego trybu pracy nastąpi po osiągnięciu prawidłowej wartości poziomu
zasilania.
- OVP2 zabezpieczenie rozwarcia w obwodzie LED
W przypadku zaniku ciągłości w obwodzie LED sterownik automatycznie wykrywa awarię zabezpieczając wyjście
sterownika przed wzrostem napięcia wyjściowego powyżej określonej wartości opisanej w pkt.7 sekcja2.
PARAMETRY PRACY.
Wyzwolenie zabezpieczenia powoduje przejście sterownika w tryb automatycznego restartu. Po wykryciu
prawidłowej wartości napięcia obciążenia nastąpi przywrócenie normalnego trybu pracy.
- OCP zabezpieczenie zwarcia w obwodzie LED
W przypadku wystąpienia zwarcia lub przekroczenia maksymalnego prądu (200% IOUT) w obwodzie diody LED
sterownik automatycznie przechodzi w tryb automatycznego restartu odłączając moduły LED w celu
zabezpieczenia ich przed uszkodzeniem. Po wykryciu prawidłowej wartości prądu obciążenia nastąpi
przywrócenie normalnego trybu pracy.
8.Montaż:
Przeznaczenie, sposób i schemat podłączenia sterownika określono w niniejszej instrukcji. Możliwość
stosowania go w innych aplikacjach uzależniona jest od aktualnych przepisów i obowiązujących norm.
Urządzenie należy podłączyć do źródła zasilania zgodnie z obowiązującymi normami.
Przed przystąpieniem do montażu należy:
- zapoznać się z instrukcją obsługi i funkcjami sterownika.
- sprawdzić stan urządzenia - widoczne uszkodzenia mechaniczne, deformacja lub brak części dyskwalifikują
urządzenie z użytkowania.
- oczyścić i odtłuścić powierzchnię miejsca montażu
- usunąć papier ochronny taśmy klejącej
- przykleić driver równomiernie dociskając do powierzchni
- podłączyć przewody zasilające L+, L- zgodnie z polaryzacją modułów LED
- w zależności od konfiguracji podłączyć elementy sterujące do wejść PB, NTC i PWM.
- podłączyć przewody zasilające BAT+, BAT- zgodnie z polaryzacją źródła zasilania.
- sprawdzić poprawność podłączeń (usunąć ewentualne zwarcia lub przerwy w ciągłości obwodu LED).
- załączyć obwód zasilania.
- włączyć driver za pomocą elementu sterującego.
- w przypadku nieprawidłowego funkcjonowania urządzenia należy sprawdzić poprawność montażu, jeżeli
usterka występuje nadal urządzenie należy zdemontować i odesłać do producenta.
Celem zmniejszenia strat mocy należy stosować jak najkrótsze połączenia elektryczne. Przekrój
przewodów połączeniowych musi zostać dobrany odpowiednio do prądów płynących w wejściowym obwodzie
zasilania oraz wyjściowym diody.
W celu minimalizacji zakłóceń sygnałów sterujących należy do przesyłu sygnału wykorzystać tzw „skrętkę”
oraz stosować osobne podłączenie masy sygnału.
W przypadku stosowania sterownika w miejscach o małym przepływie powietrza dodatkowo narażonym na
występowanie podwyższonej temperatury sterownik należy zamontować na powierzchni mogącej odprowadzić
nadmiar ciepła. Ilość wydzielanego ciepła uzależniona jest od konfiguracji w jakiej pracuje dany
sterownik.
Końcowe uwagi montażowe:
METALOWA CZĘŚĆ DRIVERA POSIADA ELEKTRYCZNE POŁĄCZENIE Z UJEMNYM BIEGUNEM ZASILANIA.
ZABRANIA SIĘ BEZPOŚREDNIEGO MONTAŻU NA POWIERZCHNIACH BĘDĄCYCH POD INNYM POTENCJAŁEM.
ZABRANIA SIĘ ŁĄCZENIA BIEGUNÓW WYJŚĆIOWYCH L+ , L- Z WYJŚCIAMI INNYCH STEROWNIKÓW.
ZABRANIA SIĘ ŁĄCZENIA BIEGUNÓW WYJŚĆIOWYCH L+ , L- Z BIEGUNAMI ZASILANIA BAT+ , BAT-.
*zależne od wersji oprogramowania.
MR ELEKTRONIK
tel: 606-240-979 , 504-612-494
ul. Bociania 8 , 43-200 Pszczyna
www.mrelektronik.com
e-mail: [email protected]
5
Luty 2013 rev2.0