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