Святлодыёднае асвятленне шырока выкарыстоўваецца дзякуючы сваёй эфектыўнасці, даўгавечнасці і доўгаму тэрміну службы. Адна з самых складаных рэчаў пры выкарыстанні святлодыёдаў - гэта рэгуляванне іх яркасці. Тут актуальна ШІМ-зацямненне. кіраванне святлодыёдамі ШІМ-зацямненне - гэта метад рэгулявання яркасці святлодыёдаў шляхам змены працягласці імпульсу электрычнага току. ШІМ-зацямненне становіцца ўсё больш папулярным як практычны і эфектыўны метад кіравання святлодыёднымі агнямі.
Што такое ШІМ-зацямненне?
Здольнасць ШІМ кіраваць рознымі прыладамі ў кожнай вобласці электронікі ў значнай ступені адказная за яго шырокае выкарыстанне ў сучаснай электроннай прамысловасці. ШІМ-сігналы выкарыстоўваюцца для зацямнення святлодыёдаў, кіравання рухавікамі і працы рознага электрычнага абсталявання. Такім чынам, якая функцыянальнасць метадалогіі ШІМ?
PWM гэта метад зніжэння сярэдняй перадаваемай магутнасці электрычнага сігналу. Акрамя таго, працэдура завяршаецца паспяховым падзелам сігналу на складовыя часткі. З пункту гледжання функцыянальнасці, перамыкач паміж нагрузкай і крыніцай можна хутка ўключаць і выключаць, каб рэгуляваць сярэдні ток і напружанне, якія падаюць на нагрузку.
Змяняючы колькасць часу, на працягу якога сігнал высокі (ВКЛ.) або нізкі (ВЫКЛ.), ШІМ дазваляе выкарыстоўваць шырокі дыяпазон яркасці (ВЫКЛ.). У адрозненне ад аналагавага зацямнення, якое зацямняе святлодыёды, змяняючы выхадную магутнасць, ШІМ-сігнал можа быць уключаны або выключаны ў любы момант часу, што азначае, што святлодыёды будуць атрымліваць поўнае напружанне або не будуць атрымліваць электрычнасць (г.зн. забяспечваць 10В замест 12В для змяніць яркасць).
Што такое змяншэнне пастаяннага току (CCR)?
,en бесперапыннае зніжэнне току Тэхніка забяспечвае ўстойлівы ток да святлодыёда (CCR). У адрозненне ад метаду ШІМ, пры якім стан святлодыёда вагаецца паміж уключэннем і выключэннем, святлодыёд пастаянна гарыць. Тым не менш, вы можаце кіраваць яркасцю святлодыёда, рэгулюючы або змяняючы бягучы ўзровень з дапамогай CCR.
Перавагі метаду зацямнення CCR:
- Ідэальна падыходзіць для аддаленых прыкладанняў, якія патрабуюць вялікай даўжыні правадоў і строгіх спецыфікацый EMI.
- Драйверы CCR маюць больш высокія абмежаванні на выходнае напружанне (60 В), чым драйверы ШІМ (24.8 В). Гэтыя характарыстыкі прымяняюцца да драйвераў класа 2, сертыфікаваных UL для выкарыстання як у вільготным, так і ў сухім асяроддзі.
Недахопы метаду зацямнення CCR:
- Непаслядоўная генерацыя святла святлодыёдамі пры вельмі малых токах робіць метад CCR непрыдатным для прыкладанняў, якія патрабуюць зацямнення ніжэй за 10% ад максімальнай яркасці. У заключэнне можна сказаць, што прадукцыйнасць святлодыёда, атрыманая гэтым метадам, на цяперашнім узроўні ніжэйшая.
- Нізкі кіруючы ток прыводзіць да нестабільнага адцення.
ШІМ як сігнал зацямнення
Давайце пашырым наша цяперашняе разуменне шыротна-імпульснай мадуляцыі. Цяпер ШІМ павінен быць прызнаны сігналам.
Сігналы шыротна-імпульснай мадуляцыі складаюцца з паслядоўнасцей імпульсаў квадратнай формы (ШІМ). У форме хвалі кожнага сігналу ёсць пікі і спады. Час уключэння - гэта калі сігнал высокая, а час выключэння - калі сігнал нізкі.
Рабочы цыкл
Працоўны цыкл - гэта калі сігнал можа заставацца высокім у канцэпцыі зацямнення. Такім чынам, сігнал мае 100% працоўны цыкл, калі ён заўсёды ўключаны. Час уключэння сігналу ШІМ можна рэгуляваць. Калі працоўны цыкл ШІМ усталяваны на 50%, сігнал працуе 50% часу ўключаным і 50% выключаным.
Частата
Шыротна-імпульсная мадуляцыя (ШІМ) з'яўляецца яшчэ адным важным кампанентам. Частата ШІМ вызначае, наколькі хутка перыяд - колькасць часу, неабходнае для ўключэння і выключэння сігналу - завяршаецца сігналам ШІМ.
ШІМ як выхад драйвера святлодыёдаў
Калі сігнал ШІМ пераўтворыцца ў напружанне пастаяннага току і выкарыстоўваецца ў якасці Святлодыёдны драйвер на выхадзе адбываецца шыротна-імпульсная мадуляцыя. Выхадная ланцуг ШІМ адключае пастаянны ток святлодыёда паміж уключаным і выключаным станамі на высокай частаце. Такім чынам, мігаценне, якое выклікае зрух святлодыёднага святла, нябачнае для чалавечага вока.
Людзі часта блытаюць некалькі рэчаў адносна адрозненняў паміж выхадам ШІМ і сігналам зацямнення. Такім чынам, давайце заўважым некалькі рэчаў.
Механізм стварае ШІМ-сігнал у выглядзе лічбавага сігналу, што робіць яго паслядоўным на кабелі з рэгуляванай яркасцю. Наадварот, драйвер вызначае выхадны ток шляхам выяўлення працоўнага цыклу ШІМ.
Драйверы ШІМ-зацямнення на рынку
Драйверы ШІМ-зацямнення становяцца ўсё больш важнымі для святлодыёднага асвятлення. Тым не менш, неабходна ведаць, што драйверы ШІМ-зацямнення могуць быць рэалізаваны двума рознымі спосабамі, і давайце даведаемся, што гэта такое.
Фальшывае ШІМ-зацямненне
Мэта фальшывага метаду зацямнення - пераўтварыць ШІМ-уваходы ў аналагавы сігнал кіравання. Рэзістарна-кандэнсатарны (RC) фільтр знаходзіцца ўнутры драйвера.
RC-фільтр пераўтворыць сігнал ШІМ у прапарцыйнае напружанне пастаяннага току ў залежнасці ад працоўнага цыклу. Падробленае ШІМ-зацямненне мае перавагу ў тым, што яно бясшумнае, і на выхадзе няма шуму, таму што святлодыёдны ток бесперапынны.
Тым не менш, гэты метад з'яўляецца праблематычным, паколькі дакладнасць нізкая, калі пікавае значэнне ШІМ ніжэй за 10 В. Больш за тое, значэнне рэзістара-кандэнсатара (RC) абмяжоўвае частату сігналу ШІМ.
Сапраўднае ШІМ-зацямненне
Пры рэальным ШІМ-зацямненні токі святлодыёдаў уключаюцца і выключаюцца з указанай частатой і працоўным цыклам. Наяўнасць мікракантролера або мікракантролера ў драйверы дазваляе сігналу ШІМ выяўляць пікавыя напружання. Сапраўднае ШІМ-зацямненне падтрымлівае больш шырокі спектр частот ШІМ.
Фундаментальнай асаблівасцю ШІМ-зацямнення з'яўляецца яго здольнасць падтрымліваць белую кропку святлодыёднага выхаду. Акрамя таго, дапускаецца павышаны ўзровень апорнага напружання, які перавышае памылкі зрушэння.
Праграмнае забеспячэнне для распрацоўкі драйвераў патрабуе ад карыстальнікаў выбару рэжыму ШІМ-зацямнення.
Змена працоўнага цыклу (яркасць) з ШІМ
У той час як крыніца харчавання ўключаецца і выключаецца так хутка з выкарыстаннем шыротна-імпульснай мадуляцыі, святлодыёды не міргаюць. Працоўны цыкл - гэта тэрмін, які выкарыстоўваецца для апісання вымярэння яркасці ШІМ.
Працоўны цыкл - гэта доля часу працы схемы, у якой яна ўключана. Працоўны цыкл выражаецца ў працэнтах, прычым 100 працэнтаў уяўляюць сабой найбольш яркую магчымую ўмову (цалкам уключана), а больш нізкія працэнты прыводзяць да дрэннага святлодыёднага святла.
Сігнал ШІМ мае працоўны цыкл 50%, калі ён уключаны 50% часу і выключаны 50% часу. Сігнал выглядае як квадратная хваля, а яркасць агнёў павінна быць прыкладна сярэдняй. Калі працэнт большы за 50%, сігнал праводзіць больш часу ва ўключаным стане, чым у выключаным, і наадварот, калі працоўны цыкл меншы за 50%.
Шыротна-імпульсная мадуляцыя (ШІМ) супраць аналагавага зацямнення святлодыёдаў
З экспанентным ростам святлодыёднага асвятлення на рынку назіраецца натуральны рост попыту на высокаэфектыўныя і дакладна рэгуляваныя святлодыёдныя драйверы. Каб захаваць энергаэфектыўную стратэгію і гібкасць канчатковага выкарыстання святлодыёднага дызайну, «разумныя» вулічныя ліхтары, ліхтарыкі і лічбавыя шыльды, сярод іншага, патрабуюць дакладнага кантролю току і, у многіх выпадках, функцыянальнасці зацямнення.
ШІМ-зацямненне
З шыротна-імпульснай мадуляцыяй (ШІМ) зацямненне ток святлодыёда імгненна ўключаецца і выключаецца. Каб прадухіліць эфект мігацення, частата ўключэння/выключэння павінна быць вышэйшай за тую, якую можа ўспрымаць чалавечае вока (звычайна больш за 100 Гц). ШІМ-зацямненне можа быць рэалізавана з дапамогай розных метадаў:
- Выкарыстанне сігналу ШІМ для непасрэднага змены напружання.
- Па шляху транзістара з адкрытым калектарам
- З дапамогай мікракантролера.
Сярэдні ток святлодыёда роўны суме яго агульнага намінальнага току і працоўнага цыклу зацямнення. Распрацоўшчык таксама павінен улічваць затрымкі пры адключэнні і запуску выхаду пераўтваральніка, якія накладваюць абмежаванні на частату зацямнення ШІМ і дыяпазон працоўнага цыклу.
Аналагавае зацямненне
Рэгуляванне ўзроўню току святлодыёда называецца аналагавым зацямненнем. Выкарыстанне вонкавага напружання кіравання пастаяннага току або рэзістыўнага зацямнення можа дасягнуць гэтага. Нягледзячы на тое, што аналагавае зацямненне цяпер дазваляе рэгуляваць узровень, каляровая тэмпература можа змяняцца. Аналагавае зацямненне не рэкамендуецца для прыкладанняў, дзе важны адценне святлодыёда.
Давайце паглядзім на асноўныя адрозненні паміж ШІМ і аналагавым зацямненнем
| ШІМ-зацямненне | Аналагавае зацямненне |
| Яркасць рэгулюецца мадуляцыяй пікавага току ў драйверы | Яркасць рэгулюецца шляхам змены пастаяннага току, які ідзе на святлодыёд |
| Без змены колеру | Магчымы зрух колеру пры змене току святлодыёда |
| Магчымыя праблемы з кідкам току | Няма кідка пускавога току на прыладу |
| Абмежаванні частоты і магчымыя праблемы з частатой | Няма праблем з частатой |
| Вельмі лінейная змена яркасці | Лінейнасць яркасці не такая добрая |
| Ніжняя аптычная эфектыўнасць да электрычнай | Больш высокая аптычная і электрычная эфектыўнасць (> люмен на спажыты ват) |
Меркаванні апаратнага забеспячэння для ШІМ
ШІМ-зацямненне патрабуе пэўных меркаванняў пры распрацоўцы сістэмы (або платы ПК).
Драйвер звычайна неабходны са святлодыёдамі падсветкі з-за бягучага ўзроўню. Лічбавы выхад, як і мікракантролер, не можа выкарыстоўвацца для непасрэднага кіравання.
Транзістар тыпу FET (палявы транзістар) звычайна выкарыстоўваецца ў якасці драйвера ў розных праграмах. Рэзістар на засаўцы павінен выкарыстоўвацца для пераключэння FET для кіравання токам засаўкі, і рэзістар неабходны, калі патрабуецца абмежаванне току. Пераканайцеся, што вы шукаеце правільныя напружання і токі кіравання падсвятленнем у табліцы дадзеных ВК-дысплея.
Пераключальны святлодыёдны драйвер можа кіраваць святлодыёднай падсветкай пры большай току і больш эфектыўна. Гэтыя драйверы больш складаныя, і функцыяй пераключэння часта займаецца спецыяліст IC. ШІМ-уваход на некалькіх мікрасхемах прызначаны спецыяльна для зацямнення.
Калі выкарыстоўваецца мікракантролер, варта паклапаціцца аб падключэнні да выхаднога штыфта, які падтрымлівае выхад ШІМ (таймер/лічыльнік), калі ШІМ выкарыстоўваецца ў якасці апаратнай функцыі.
ШІМ - Меркаванні ўбудаванага/праграмнага забеспячэння
ШІМ-зацямненне патрабуе асаблівай увагі да канструкцыі сістэмы (або платы ПК).
З-за моцнага току для святлодыёдаў з падсветкай звычайна патрабуецца драйвер. Лічбавыя выхады, напрыклад, з мікракантролераў, не могуць быць выкарыстаны для непасрэднага кіравання.
Як правіла, просты транзістар тыпу FET (палявы транзістар) лагічнага ўзроўню выкарыстоўваецца ў якасці драйвера ў розных прыкладаннях. Пераключэнне FET для рэгулявання току засаўкі патрабуе рэзістара на засаўцы, і рэзістар неабходны, калі патрэбна абмежаванне току. Праверце табліцу дадзеных на ВК-экране, каб знайсці правільныя напружання і токі падсветкі.
Пераключальны святлодыёдны драйвер можа кіраваць святлодыёднай падсветкай больш эфектыўна і пры вялікіх токах. Гэтыя драйверы больш складаныя, і функцыя пераключэння часта выконваецца спецыялізаванай мікрасхемай. ШІМ-уваходы некалькіх мікрасхем распрацаваны спецыяльна для зацямнення.
Калі ШІМ выкарыстоўваецца ў якасці апаратнай функцыі, варта звярнуць увагу на падключэнне да выхаднога штыфта, які падтрымлівае выхад ШІМ (таймер/лічыльнік) на мікракантролеры.
Функцыянальнасць і прымяненне ШІМ
Калі перыяды ўключэння і выключэння выключальніка ссоўваюцца адносна адзін аднаго, колькасць электраэнергіі, якая паступае ў нагрузку, павялічваецца. Як і варта было чакаць, гэты тып кіравання дае шмат пераваг.
ШІМ у спалучэнні з адсочваннем кропкі максімальнай магутнасці, або MPPT, з'яўляецца адным з асноўных спосабаў зніжэння магутнасці сонечнай батарэі, каб палегчыць яе выкарыстанне батарэі.
З іншага боку, ШІМ ідэальна падыходзіць для харчавання інэрцыйнага абсталявання, напрыклад, рухавікоў, таму што гэта унікальнае пераключэнне аказвае на іх меншы ўплыў. Дзякуючы лінейнай сувязі паміж функцыянаваннем святлодыёдаў і ўваходным напружаннем, гэта таксама адносіцца да святлодыёдаў.
Акрамя таго, частата пераключэння ШІМ не павінна ўплываць на нагрузку, а выніковая форма хвалі павінна быць дастаткова гладкай, каб нагрузка магла распазнаць.
У залежнасці ад прылады і яе функцыі частата пераключэння крыніцы харчавання звычайна істотна адрозніваецца. Электрычныя пліты, кампутарныя блокі сілкавання і аўдыёўзмацняльнікі патрабуюць хуткасці пераключэння ў дыяпазоне дзесяткаў ці сотняў кілагерц.
Яшчэ адна ключавая перавага прыняцця ШІМ - гэта неверагодна нізкія страты магутнасці ў камутацыйных прыладах. Калі выключальнік выключаны, праз яго не праходзіць ток. Акрамя таго, калі выключальнік уключаны і пасылае электрычнасць на сваю нагрузку, на ім адбываецца нязначнае падзенне напружання.
Артыкулы па Тэме
Усё, што вам трэба ведаць аб кіраванні DMX512
Усё, што вам трэба ведаць аб симисторном зацямненні для святлодыёдаў
Як прыглушыць святлодыёдныя стужкі
Як правільна выбраць святлодыёдны блок харчавання
DMX супраць кіравання асвятленнем DALI: які абраць?
Найлепшае кіраўніцтва па зацямненні 0-10 В
Пытанні і адказы
Рэзюмэ
ШІМ-зацямненне - просты і недарагі метад рэгулявання яркасці святлодыёдных лямпаў. ШІМ-зацямненне мае розныя перавагі ў параўнанні з аналагавым зацямненнем, у тым ліку больш высокую эканомію энергіі, больш дакладнае кіраванне і большы тэрмін службы. Аднак гэта ўяўляе некалькі праблем, такіх як магчымыя EMI і неабходнасць высокачашчынных схем пераключэння. Тым не менш, ШІМ-зацямненне з'яўляецца важным метадам для рэгулявання святлодыёдных ліхтароў, і яго будучыня здаецца шматспадзеўнай.
LEDYi вырабляе якасную Святлодыёдныя стужкі і LED Neon Flex. Уся наша прадукцыя праходзіць праз высокатэхналагічныя лабараторыі, каб забяспечыць найвышэйшую якасць. Акрамя таго, мы прапануем наладжвальныя параметры для нашых святлодыёдных стужак і неонавай гнуткасці. Такім чынам, для святлодыёдных стужак прэміум-класа і LED neon flex, звязацца з LEDYi ЯК МАГА ХУТЧЭЙ!
