LE35XPGS - Mrelektronik

Transkrypt

LE35XPGS - Mrelektronik
LE35XPGS
WYSOKOSPRAWNY KOMPAKTOWY
MODUŁ ŚWIETLNY
LED LIGHT ENGINE
1.Charakterystyka:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Typ diod LED 3 x CREE® XLAMP® XP-G
Wysoki strumień świetlny do 1390lm(1)
Topologia pracy BUCK PFM
Napięcie zasilania typ. 12÷16VDC
Niski pobór prądu w trybie „SLEEP” Iq<800μA(2)
Sprawność elektryczna 95%(3)
Skuteczność świetlna do 95lm/W(1)
Zintegrowane zabezpieczenia:
- stabilizacji termicznej diod (TJ LED=85÷95°C)
- termiczne (SHDN>140°C z histerezą 25°C)
- odwrotnej polaryzacji
Wbudowany interfejs sterowania modułem
- wyjście zasilania LDO 5VDC/maks.5mA
- wejście sterowania PWM maks.5V/1kHz
- wyjście monitorowania zasilania +V
Wysokiej jakości aluminiowe podłoże MCPCB:
- ceramiczny dielektryk 3W/mK
- złocenie
Kompatybilność z optyką LEDIL CUTE3-XP, GT3-XP
Miniaturowe wymiary: Ø=35mm, h=7mm
Temperatura pracy: -40 ÷ 65°C
Wykonanie w technologii przyjaznej dla środowiska (RoHS 2002/95/WE)
2.Opis i zastosowanie
Zastosowanie nowoczesnych rozwiązań techniki bazujących na ciągłym rozwoju i miniaturyzacji
elektroniki pozwoliło na budowę miniaturowych modułów LED LIGHT ENGINE typu PLUG & PLAY. Moduły wyposażone
są w kompletną wysoko-sprawną przetwornicę zasilającą typu BUCK PFM w połączeniu z wydajnymi źródłami
światła jakimi są diody LED XLAMP® XP-G renomowanej firmy CREE®.
Zachowanie odpowiedniego rozstawu diod jak i otworów pozycjonujących umożliwia wyposażenie modułu w
dodatkową optykę CUTE3-XP, GT3 firmy LEDIL umożliwiającą uzyskanie pożądanego rozkładu światła.
Celem optymalizacji parametrów pracy jak i walorów użytkowych całość elektroniki została umieszczona na
jednej aluminiowej płytce MCPCB z ceramicznym dielektrykiem o wysokiej przewodności termicznej 3W/mK.
Zastosowanie tego typu podłoża ma znaczący wpływ na obniżenie temperatury pracy diod LED, zwiększenie
ilości wytwarzanego światła oraz wydłużenie bezawaryjnego okresu pracy. Długi czas pracy zapewniony został
poprzez odpowiedni dobór komponentów elektronicznych w szczególności kondensatorów ceramicznych X7R LOW
ESR. Nowoczesne ultraszybkie tranzystory MOSFET z niską rezystancją kanału RDS ON zapewniają minimalne
straty mocy dzięki czemu moduły osiągają wysoką sprawność sięgającą 95%, poprawiając tym samym końcowy
wynik całkowitej skuteczności świetlnej. Moduły wyposażone są w elektroniczny układ zabezpieczenia
termicznego, zabezpieczający przed nadmiernym wzrostem temperatury w przypadku wadliwego działania systemu
chłodzenia jak i pracy w wysokiej temperaturze. W momencie wyzwolenia (TJ LED>85°C) następuje stopniowe
ograniczanie mocy dostarczanej do diod LED tak aby temperatura pracy złącza nie przekroczyła 95°C. W
przypadku dalszego niekontrolowanego wzrostu temperatury podłoża powyżej 140°C nastąpi automatyczne
wyłącznie modułu. Automatyczny powrót do trybu pracy nastąpi przy spadku temperatury o 60°C.
Wbudowany interfejs sterowania umożliwia zewnętrze sterowanie jasnością poprzez podanie sygnału PWM o
zmiennym wypełnieniu oraz zapewnia możliwość zasilenia układu sterowania napięciem stałym 5V wprost z
modułu LED.
Dodatkowo moduły zostały wyposażone w układ zabezpieczenia podłączenia zasilania niezgodnie z
polaryzacją. W przypadku niewłaściwego podłączenia obwód zasilania modułu zostaje rozwarty co
sygnalizowane jest zapaleniem się żółtej kontrolki na płytce modułu.
-
Dodatkowe zalety modułu:
brak promieniowania UV
odporność na wstrząsy
szybka reakcja na włączenie i wyłączenie zasilania
odporność na wysoką częstotliwość włączeń
Moduły dostępne są w
7500K - kod produktu
6500K - kod produktu
4300K - kod produktu
3000K - kod produktu
czterech wersjach temperaturowych bieli:
LE35XPGS75
LE35XPGS65
LE35XPGS43
LE35XPGS30
Prosty montaż i małe gabaryty umożliwiają zastosowanie modułu LED w różnych aplikacjach od zastosowań
latarkowych po systemy oświetleniowe.
(1) dla modułu LE35XPGS65 UZAS=12V, IF LED=1,5A
(2) PWM=0V, LDO 5V=bez obciążenia
(3) wartość zależna od typu zastosowanych diod jak i ustawionego prądu przewodzenia
MR ELEKTRONIK
tel: 606-240-979 , 504-612-494
ul. Bociania 8 , 43-200 Pszczyna
www.mrelektronik.com
email:[email protected]
1
Wrzesień 2012 rev1.3
LE35XPGS
3.Rozmieszczenie i opis złącz oraz elementów sygnalizacji:
4.Zasilanie:
Moduł wymaga zasilania napięciem stałym o wartości z zakresu 10÷18VDC. Napięcie doprowadza się zgodnie
z polaryzacją do przewodów podłączeniowych:
- czerwony (dodatni biegun zasilania)
- czarny (ujemny biegun zasilania)
Do zapewnienia prawidłowej pracy modułu źródło zasilania musi posiadać odpowiednią wydajność prądową.
Wartość minimalną oblicza się ze wzoru:
Obciążalność impulsowa źródła zasilania: 150% x IZAS
Moduł zabezpieczony jest przed odwrotną polaryzacją. W przypadku niewłaściwej polaryzacji zasilania
obwód wejściowy zostaje rozłączony oraz zostaje włączona sygnalizacja odwrotnej polaryzacji REV. POL.
5. OPIS ZŁĄCZA SYGNAŁOWEGO:
- +V:
Wyjście monitorowania napięcia zasilania modułu LED. Przy wykorzystaniu źródła zasilania jakim są
akumulatory zachodzi potrzeba kontrolowania poziomu napięcia celem zabezpieczenia przed głębokim
rozładowaniem ogniw. Stosując dodatkowy kontroler zasilania można wymusić przejście modułu w tryb uśpienia
gdy napięcie zasilania spadnie poniżej określonego progu rozładowania akumulatora. Przykładowa realizacja
funkcji zabezpieczenia z histerezą 1V została przedstawiona na schemacie nr.1
Schemat 1. Realizacja funkcji kontroli zasilania
Wyjście +V może zostać wykorzystane do wytworzenia innego napięcia zasilania w zakresie 1,8÷9V poprzez
zastosowanie odpowiedniego stabilizatora LDO. Zalecane podłączenie przedstawione jest na schemacie nr.2
Schemat 1. Realizacja funkcji zasilania
W przypadku niewykorzystania tej funkcji wyjście pozostawiamy niepodłączone.
MR ELEKTRONIK
tel: 606-240-979 , 504-612-494
ul. Bociania 8 , 43-200 Pszczyna
www.mrelektronik.com
email:[email protected]
2
Wrzesień 2012 rev1.3
LE35XPGS
- PWM:
Wejście cyfrowej regulacji natężenia świecenia modułu.
Podciągnięte wewnętrznie do plusa zasilania +5V poprzez rezystor RPULL-UP=47kΩ.
Aby zrealizować funkcję regulacji należy do układu podać sygnał o regulowanym wypełnieniu PWM. Sygnał
sterujący musi spełniać następujące warunki:
Parametry sygnału PWM:
1. Częstotliwość sygnału PWM f<1kHz
2. Wypełnienie sygnału D= 0-100%
3. Poziomy wejściowe:
- maks. poziom sygnału 5,5V
- stan wysoki UIH > 2,2V (włączenie modułu)
- stan niski UIL < 0,7V (wyłączenie modułu)
Przy zastosowaniu sterownika z wyjściem niespełniającym wymaganych parametrów sygnał PWM należy
doprowadzić poprzez układ dopasowujący poziomy sygnałów.
Wejście PWM można łączyć równoległe z wejściem pozostałych modułów serii LE35xxx
W przypadku nieużywania tej funkcji, wejście pozostawiamy niepodłączone.
6.Zabezpieczenia:
Moduł LED został wyposażony w następujące zabezpieczenia:
- VRP zabezpieczenie odwrotnej polaryzacji zasilania
Zabezpiecza moduł przed uszkodzeniem w przypadku niewłaściwego podłączenia zasilania. Maksymalna wartość
napięcia UR MAX=24V. Niewłaściwe podłączenie sygnalizowane jest poprzez zapalenie się żółtej kontrolki REV.
POL.
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.
- LED THP zabezpieczenie termiczne złącza LED
W przypadku pracy sterownika w warunkach słabego chłodzenia moduł automatycznie dostosowuje moc
dostarczaną do diod LED zapewniając stabilizację termiczną złącza diody LED na poziomie 85÷95°C.
- THP zabezpieczenie termiczne sterownika
W przypadku pracy sterownika w warunkach narażenia na wysokie temperatury sterownik zostanie wyłączony
gdy temperatura podłoża przekroczy poziom 140°C ponowne włączenie nastąpi przy spadku temperatury o 60°C.
7.Typowe przykładowe aplikacje
Rys.1 Pojedynczy
Rys.2 Pojedynczy z funkcją „SLEEP”
Rys.3 Sterowanie PWM
Rys.4 Sterowanie μC
MR ELEKTRONIK
tel: 606-240-979 , 504-612-494
ul. Bociania 8 , 43-200 Pszczyna
www.mrelektronik.com
email:[email protected]
3
Wrzesień 2012 rev1.3
LE35XPGS
8.Parametry elektryczne:
SEKCJA 1. MAKSYMALNE PARAMETRY PRACY
SYMBOL
UIN
UR
PARAMETR
MAX
MAX
Tmaks
MIN.
TYP.
MAKS.
JEDNOSTKA
WARUNEK
Maks. napięcie zasilania
-
-
24
V
Napięcie stałe
Maks. napięcie wsteczne zabezpieczenia
-
-
24
V
Napięcie stałe
-40
-
125
°C
---
Maks. Temperatura pracy
Praca w warunkach poza określonymi wartościami w maksymalnych parametrach może spowodować trwałe uszkodzenie urządzenia.
Podane parametry w tej sekcji dotyczą tylko krótkotrwałych wartości pracy w stresie. Narażenie urządzenia na ciągłą
pracę w tych warunkach może mieć wpływ na jego prawidłową pracę ,niezawodność oraz parametry techniczne. Prawidłowe
wartości warunków pracy określone są w sekcji nr.2
SEKCJA 2. PARAMETRY PRACY
SYMBOL
PARAMETR
UIN
Napięcie zasilania
fOSC
Częstotliwość pracy przetwornicy
Tamb
Zakres temperaturowy pracy
fOSC
Częstotliwość pracy
IIN
Pobór prądu w trybie „ON”
Iq
Pobór prądu w trybie „SLEEP”
PIN
POUT
η
TYP.
MAKS.
JEDNOSTKA
WARUNEK
10
-
18
V
Napięcie stałe
0,15
-
1,1
MHz
UIN=10÷18V
-40
-
65
°C
---
-
330
-
kHz
ad1, ad2
-
1,22
-
A
ad1, ad2
700
-
800
μA
ad1, ad3
Pobór mocy trybie „ON”
-
14,64
-
W
ad1, ad2
Moc wyjściowa trybie „ON”
-
13,94
-
W
ad1, ad2
Sprawność
-
95
-
%
ad1, ad2
4,5
-
5,5
V
ad1
-
-
5,5
mA
ad1
125
140
-
°C
---
ULDO
Napięcie wyjściowe stabilizatora LDO
ILDO
Maksymalny prąd obciążalności LDO
TTHP
Poziom wyzwolenia zabezpieczenia termicznego
ΔTHYST
MIN.
Histereza temperaturowa
-
60
-
°C
---
TjTH
Poziom wyzwolenia ograniczenia temperaturowego
-
85
-
°C
---
TON
Czas włączenia
-
7
-
μs
PWM L - H
TOFF
Czas wyłączenia
-
5
-
μs
PWM H - L
PWM UIH
Stan wysoki
2,2
-
5,5
V
---
PWM UIL
Stan niski
0
-
0,7
V
---
Rezystancja wewnętrzna wejścia PWM
-
47
-
kΩ
Do 5V LDO
fPWM
Częstotliwość sygnału PWM
0
-
1
kHz
---
DPWM
Wypełnienie sygnału PWM
0
-
100
%
---
PWM RPULL
UP
1. UIN=12V, IF LED=1.43A, UF
2. PWMON D=100%
3. PWMSLEEP D=0%
=9.75V, Tamb=25°C, RLDO=∞,
LED
100
75,00
93,04 95,58 95,76 96,02 95,39 95,76 94,85 94,85 93,70 93,20 93,32 92,89 91,73
14,52 14,62 14,56 14,70 14,70 14,88 14,96 14,94 15,01 15,20
10,30
10,00
10
13,94 13,94 13,94 13,94 13,94 13,94 13,94 13,94 13,94 13,94
9,86
2,88
2,75
1,02
1,00
1
1,03
1,43 1,43 1,43 1,43 1,43 1,43 1,43 1,43 1,43 1,43
1,32
1,22
1,12
1,05
0,98
0,93
0,88
0,83
0,79
0,76
15
16
17
18
19
20
0,30 0,31
0,28
0,32
8
9
η [%]
Pin [W]
Pout [W]
Iout [A]
Iin [A]
0
0
1
2
3
4
5
6
7
10
11
12
13
14
Uin [V]
Rys.1 Wykresy podstawowych parametrów w funkcji napięcia wejściowego UIN (LE35XPGS65)
MR ELEKTRONIK
tel: 606-240-979 , 504-612-494
ul. Bociania 8 , 43-200 Pszczyna
www.mrelektronik.com
email:[email protected]
4
Wrzesień 2012 rev1.3
LE35XPGS
9.Parametry świetlne:
UIN=12V, IIN=1.28, UF
LED
=9.8V, IF
SYMBOL
LED
=1.5A, TjLED=25°C
PARAMETR
®
MIN.
TYP. MAKS. JEDNOSTKA
WARUNEK
®
LE35XPGS75 3 x CREE XLAMP XP-G bin.R4
Φ
Strumień świetlny
1300
-
1390
lm
Temperatura barwowa
7000
7500
8000
K
-
125
-
°
84
-
-
lm/W
-
70
-
Strumień świetlny
1390
-
-
lm
Temperatura barwowa
6000
6500
7000
K
-
125
-
°
90
-
-
lm/W
-
70
-
Strumień świetlny
1300
-
1390
lm
Temperatura barwowa
3700
4300
5700
K
Kąt świecenia FWHM
Skuteczność świetlna
CRI
Współczynnik odwzorowania barw
LE35XPGS65 3 x CREE® XLAMP® XP-G bin.R5
Φ
Kąt świecenia FWHM
Skuteczność świetlna
CRI
Współczynnik odwzorowania barw
®
®
LE35XPGS43 3 x CREE XLAMP XP-G bin.R4
Φ
Kąt świecenia FWHM
Skuteczność świetlna
CRI
Współczynnik odwzorowania barw
®
-
125
-
°
84
-
-
lm/W
-
75
-
®
LE35XPGS30 3 x CREE XLAMP XP-G bin.Q5
Φ
Strumień świetlny
1070
-
1140
lm
Temperatura barwowa
2700
3000
3700
K
Kąt świecenia FWHM
Skuteczność świetlna
CRI
Współczynnik odwzorowania barw
-
125
-
°
69
-
-
lm/W
-
80
-
10.Montaż:
Przeznaczenie, sposób i schemat podłączenia modułu LED 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.
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.
Uwaga! Gorąca powierzchnia – nie dotykać!
Ze względu na znaczną moc wydzielanego ciepła moduł wymaga dodatkowego chłodzenia. Wielkość
i rodzaj radiatora uzależniony jest od warunków otoczenia w jakich moduł będzie pracował.
Powierzchnia radiatora podczas pracy na pełnej mocy może nagrzewać się do znacznych
temperatur. Należy zachować środki ostrożności przed poparzeniem. Zaleca odczekać się 5-10min
do ostygnięcia modułu przed przystąpieniem do czynności techniczno-konserwujących.
Przed przystąpieniem do montażu należy:
- zapoznać się z instrukcją obsługi i funkcjami sterowania.
- sprawdzić stan modułu LED - widoczne uszkodzenia mechaniczne, deformacja lub brak części dyskwalifikują
urządzenie z użytkowania.
- podłączyć przewody do wejść sterujących +V,+5V,PWM,GND.
- podłączyć przewody zasilające +,- zgodnie z polaryzacją źródła zasilania.
- przygotować w radiatorze otwór montażowy Ø=3,1mm pod wkręt M3x6
- oczyścić powierzchnię miejsca montażu.
- nanieść odpowiednią ilość pasty termo-przewodzącej.
- przymocować moduł do powierzchni chłodzącej za pomocą dołączonego do zestawu wkrętu.
- w przypadku zastosowania dodatkowej optyki umieścić ją w otworach pozycjonujących.
- sprawdzić poprawność podłączeń i załączyć obwód zasilania.
- w przypadku nieprawidłowego funkcjonowania urządzenie należy sprawdzić poprawność montażu. Jeżeli
usterka występuje nadal urządzenie należy zdemontować i odesłać do producenta.
MR ELEKTRONIK
tel: 606-240-979 , 504-612-494
ul. Bociania 8 , 43-200 Pszczyna
www.mrelektronik.com
email:[email protected]
5
Wrzesień 2012 rev1.3
LE35XPGS
11.Wymiary:
MR ELEKTRONIK
tel: 606-240-979 , 504-612-494
ul. Bociania 8 , 43-200 Pszczyna
www.mrelektronik.com
email:[email protected]
6
Wrzesień 2012 rev1.3

Podobne dokumenty