Жарықдиодты жарықтандыру оның тиімділігіне, беріктігіне және ұзақ қызмет ету мерзіміне байланысты кеңінен қолданылады. Жарықдиодты шамдарды пайдаланудың ең қиын нәрселерінің бірі олардың жарықтығын бақылау болып табылады. Мұнда PWM күңгірттенуі маңызды. Жарық диодты шамдарды басқару PWM күңгірттеу – электр тогының импульстік енін өзгерту арқылы жарық диодты жарықтылықты реттеу әдісі. PWM күңгірттенуі жарықдиодты шамдарды басқарудың практикалық және тиімді әдісі ретінде көбірек ұнайды.
PWM күңгірттеу дегеніміз не?
PWM-нің электрониканың әрбір саласындағы әртүрлі құрылғыларды басқару қабілеті оның қазіргі заманғы электроника өнеркәсібінде кеңінен қолданылуына үлкен дәрежеде жауап береді. PWM сигналдары жарық диодтарын күңгірттеу, қозғалтқыштарды басқару және әртүрлі электр жабдықтарының ассортиментін іске қосу үшін қолданылады. Сонымен, PWM әдістемесінің функционалдығы қандай?
PWM электрлік сигналдың орташа жеткізілетін қуатын азайту әдісі болып табылады. Сонымен қатар, процедура сигналды оның құрамдас бөліктеріне сәтті бөлу арқылы аяқталады. Функционалдық тұрғыдан алғанда, жүктеме мен көз арасындағы қосқышты жүктемеге берілетін орташа ток пен кернеуді реттеу үшін жылдам қосуға және өшіруге болады.
Сигнал жоғары (ҚОСУ) немесе төмен (ӨШІРУЛІ) уақыт мөлшерін өзгерту арқылы PWM кең ауқымды жарықтыққа (ӨШІРУ) мүмкіндік береді. Шығу қуатын өзгерту арқылы жарықдиодты шамдарды күңгірттендіретін аналогты күңгірттеуден айырмашылығы, PWM сигналы кез келген уақытта ҚОСУЛЫ немесе ӨШІРУЛІ болуы мүмкін, яғни жарық диодтары толық кернеуге ие болады немесе электр қуаты болмайды (яғни, 10 В орнына 12 В қуат береді. жарықтығын өзгерту).
Тұрақты токтың төмендеуі (CCR) дегеніміз не?
The үздіксіз токтың төмендеуі техника жарық диодқа (CCR) тұрақты ток ағынын қамтамасыз етеді. Жарық диодты күй қосу және өшіру арасында өзгеретін PWM әдісінен айырмашылығы, жарық диоды үнемі қосулы болады. Дегенмен, CCR көмегімен ағымдағы деңгейлерді реттеу немесе өзгерту арқылы жарық диоды жарықтығын басқара аласыз.
CCR күңгірттеу әдісінің артықшылықтары:
- Ұзын сым ұзындығын және қатаң EMI сипаттамаларын қажет ететін қашықтағы қолданбалар үшін өте қолайлы.
- CCR драйверлерінің PWM драйверлеріне (60 В) қарағанда шығыс кернеуінің шектеулері (24.8 В) жоғары. Бұл спецификациялар ылғалды және құрғақ ортада пайдалануға арналған UL сертификаты бар 2-сынып драйверлеріне қатысты.
CCR күңгірттеу әдісінің кемшіліктері:
- Жарық диодтарының өте төмен токтарда сәйкес келмейтін жарық шығаруы CCR әдісін максималды жарықтылықтың 10%-дан төмен күңгірттеуді қажет ететін қолданбалар үшін жарамсыз етеді. Қорытындылай келе, қазіргі деңгейлерде осы әдіс арқылы өндірілген жарық диодты өнімділігі төмен.
- Төмен қозғалыс тогы сәйкес келмейтін реңкке әкеледі.
PWM күңгірттендіргіш сигнал ретінде
Импульстік ен модуляциясы туралы қазіргі түсінігімізді кеңейтейік. Енді PWM сигнал ретінде танылуы керек.
Импульстің енін модуляциялау сигналдары шаршы толқын тәрізді импульстердің (PWM) тізбегінен тұрады. Әрбір сигналдың толқын пішінінде шыңдар мен аңғарлар бар. Қосылу уақыты сигнал күші жоғары болғанда, ал өшіру уақыты сигнал күші төмен болғанда.
Жұмыс циклі
Жұмыс циклі - бұл күңгірттеу тұжырымдамасында сигнал жоғары болып қалуы мүмкін. Демек, сигнал әрқашан қосулы болса, 100% жұмыс цикліне ие болады. PWM сигналының қосу уақытын реттеуге болады. PWM жұмыс циклі 50%-ға орнатылғанда, сигнал уақыттың 50% қосулы және 50% өшірулі күйде жұмыс істейді.
жиілік
Импульстік ен модуляциясы (PWM) сигнал жиілігі тағы бір маңызды құрамдас болып табылады. PWM жиілігі кезеңнің қаншалықты жылдам аяқталатынын анықтайды - сигналдың қосылуы және өшірілуі үшін қажет уақыт мөлшері - PWM сигналымен.
Жарық диодты драйвер шығысы ретінде PWM
PWM сигналы тұрақты кернеуге түрленіп, кернеу ретінде пайдаланылған кезде LED драйвері шығыс, импульс енінің модуляциясы орын алады. PWM шығыс тізбегі жоғары жиілікте қосу және өшіру күйлері арасындағы тұрақты жарық диодты токтарды кеседі. Демек, жарық диодты жарық шығысының ауысуына әкелетін жыпылықтау адам көзіне көрінбейді.
Адамдар PWM шығысы мен күңгірттеу сигналы арасындағы айырмашылықтарға қатысты бірнеше нәрсені жиі шатастырады. Ендеше бірнеше жайтқа назар аударайық.
Механизм PWM сигналын цифрлық сигнал ретінде шығарады, бұл оны күңгірттелетін кабельде үйлесімді етеді. Керісінше, драйвер PWM жұмыс циклін анықтау арқылы шығыс тогын анықтайды.
Нарықтағы PWM күңгірттеу драйверлері
PWM күңгірттеу драйверлері жарықдиодты жарықтандыру үшін маңыздырақ болып келеді. Дегенмен, PWM күңгірттеу драйверлері екі түрлі жолмен жүзеге асырылуы мүмкін екенін білу керек және олардың не екенін білейік.
Жалған PWM күңгірттеу
Жалған күңгірттеу әдісінің мақсаты PWM кірістерін аналогты басқару сигналына түрлендіру болып табылады. Резистор-конденсатор (RC) сүзгісі драйвер ішінде орналасқан.
RC сүзгісі жұмыс циклі негізінде PWM сигналын пропорционалды тұрақты кернеуге түрлендіреді. Жалған PWM күңгірттенудің артықшылығы шуылсыз және жарық диодты ток үздіксіз болғандықтан шығыста шу болмайды.
Дегенмен, бұл әдіс проблемалы, өйткені PWM шыңының мәні 10 В төмен болса, дәлдік нашар. Сонымен қатар, резистор-конденсатор (RC) мәні PWM сигналының жиілігін шектейді.
Нағыз PWM күңгірттеу
Нақты PWM күңгірттеу кезінде жарық диодты токтар көрсетілген жиілік пен жұмыс циклінде қосылады және өшеді. Драйверде MCU немесе микроконтроллердің болуы PWM сигналына ең жоғары кернеулерді анықтауға мүмкіндік береді. Нақты PWM күңгірттеу PWM жиіліктерінің кең спектрін қолдайды.
PWM күңгірттеуінің негізгі ерекшелігі оның жарық диодты шығысының ақ нүктесін сақтау қабілеті болып табылады. Сонымен қатар, офсеттік қателерден асатын жоғары эталондық кернеу деңгейіне рұқсат етіледі.
Драйверді әзірлеу бағдарламалық құралы пайдаланушылардан PWM күңгірттеу режимін таңдауды талап етеді.
PWM көмегімен жұмыс циклін (жарықтық) өзгерту
Жабдық импульстік ені модуляциясының шығысын пайдалану арқылы тез ҚОСУ және ӨШІРУ кезінде жарық диодтары жыпылықтамайды. Жұмыс циклі - PWM жарықтығын өлшеуді сипаттау үшін қолданылатын термин.
Жұмыс циклі - бұл қосулы күйдегі тізбектің жұмыс уақытының үлесі. Жұмыс циклі пайызбен көрсетіледі, 100 пайыз ең жарқын орындалатын жағдайды білдіреді (толық ҚОСУЛЫ) және төмен пайыздар жарық диодты жарықтың нашар шығуына әкеледі.
PWM сигналы уақыттың 50% қосулы және 50% өшірулі болса, 50% жұмыс цикліне ие. Сигнал төртбұрышты толқын түрінде пайда болады және шамдардың жарықтығы шамамен орташа болуы керек. Пайыздық көрсеткіш 50%-дан асса, сигнал ӨШІРУЛІ күйге қарағанда ҚОСУ күйінде көбірек уақыт жұмсайды және жұмыс циклі 50%-дан аз болғанда, керісінше.
Импульстік ені модуляциясы (PWM) және жарықдиодты шамдардың аналогты күңгірттенуі
Нарықтағы жарықдиодты жарықтандырудың экспоненциалды өсуімен жоғары тиімді және нақты реттелетін жарықдиодты драйверлерге сұраныстың табиғи өсуі байқалды. Жарықдиодты дизайнның энергияны үнемдейтін стратегиясын және түпкілікті пайдалану икемділігін сақтау үшін, «ақылды» көше шамдары, шамдар және цифрлық белгілер, басқа пайдаланулар қатарында, дәл басқарылатын токтарды және көп жағдайда күңгірттеу функционалдығын қажет етеді.
PWM күңгірттеу
Импульстік ені модуляциясы (PWM) күңгірттенген кезде жарық диодты ток уақытша қосылады және өшіріледі. Жыпылықтау әсерін болдырмау үшін қосу/өшіру жиілігі адам көзі қабылдайтын жиіліктен жылдамырақ болуы керек (әдетте 100 Гц-тен жоғары). PWM күңгірттеуді әртүрлі әдістер арқылы жүзеге асыруға болады:
- Кернеуді тікелей өзгерту үшін PWM сигналын пайдалану.
- Ашық коллекторлық транзистор арқылы
- Микроконтроллер арқылы.
Жарық диодты шамның орташа тогы оның жалпы номиналды тогы мен күңгірттеу жұмыс циклінің қосындысына тең. Дизайнер сонымен қатар PWM күңгірттену жиілігі мен жұмыс циклінің диапазонына шектеулер енгізетін түрлендіргіш шығысын өшіру мен іске қосудағы кідірістерді ескеруі керек.
Аналогты күңгірттеу
Жарық диодты ток деңгейін реттеу аналогты күңгірттеу деп аталады. Сыртқы тұрақты ток басқару кернеуін немесе резистивті күңгірттеуді пайдалану мұны орындауға болады. Қазір аналогты күңгірттеу деңгейді реттеуге мүмкіндік беретініне қарамастан, түс температурасы ауысуы мүмкін. Аналогты күңгірттеу жарық диоды реңктері маңызды болатын қолданбалар үшін ұсынылмайды.
PWM және аналогты күңгірттеу арасындағы негізгі айырмашылықтарды қарастырайық
| PWM күңгірттеу | Аналогты күңгірттеу |
| Жарықтық драйвердегі ең жоғары токты модуляциялау арқылы реттеледі | Жарықтық жарық диодқа өтетін тұрақты токты өзгерту арқылы реттеледі |
| Түс ығысуы жоқ | Жарық диодты токтың өзгеруіне байланысты мүмкін түсті ауыстыру |
| Ықтимал ағымдағы кіріс проблемалары | Құрылғыға жедел ток жоқ |
| Жиілік шектеулері және ықтимал жиілік мәселелері | Жиілік туралы алаңдаушылық жоқ |
| Жарықтықтың өте сызықтық өзгеруі | Жарықтықтың сызықтылығы соншалықты жақсы емес |
| Төменгі оптикалық және электрлік тиімділік | Оптикалық және электрлік тиімділік (>тұтынылатын ватт үшін люмен) |
PWM үшін жабдықты қарастыру
PWM күңгірттенуі жүйені (немесе ДК тақтасын) әзірлеу кезінде белгілі бір ойларды қажет етеді.
Драйвер әдетте ағымдағы деңгейге байланысты артқы жарық түріндегі жарық диодтарымен қажет. Микроконтроллер сияқты цифрлық шығыс оны тікелей басқару үшін пайдаланылмайды.
Қарапайым логикалық деңгейдегі FET (Өріс әсерлі транзистор) транзисторы әдетте әртүрлі қолданбаларда драйвер ретінде пайдаланылады. Қақпа тоғын басқару үшін FET-ді ауыстыру үшін қақпадағы резисторды пайдалану керек, ал егер ток шектеуі қажет болса, резистор қажет. СКД деректер парағында артқы жарықтың дұрыс қозғалу кернеулері мен токтарын іздегеніңізге көз жеткізіңіз.
Коммутация түріндегі жарық диоды драйвері жарық диодты артқы жарығын жоғары токтарда және тиімдірек басқаруы мүмкін. Бұл драйверлер күрделірек және коммутация функциясын жиі маман IC басқарады. Бірнеше IC-дегі PWM кірісі күңгірттеу қолданбалары үшін арнайы жасалған.
Егер микроконтроллер қолданылса, PWM аппараттық құрал функциясы ретінде пайдаланылса, PWM (таймер/санауыш) шығысын қолдайтын шығыс істікшесіне қосылуды қадағалау керек.
PWM – Микробағдарлама/Бағдарламалық қамтамасыз етуді қарастыру
PWM күңгірттенуі белгілі бір жүйе дизайнын (немесе ДК тақтасын) талап етеді.
Себебі жоғары ток үшін артқы жарық түріндегі жарық диодтары әдетте драйверді қажет етеді. Микроконтроллерлер сияқты сандық шығыстарды оны тікелей басқару үшін пайдалану мүмкін емес.
Әдетте, қарапайым логикалық деңгейлі FET (Өріс әсерлі транзистор) транзисторы әртүрлі қолданбаларда драйвер ретінде пайдаланылады. Қақпа тоғын реттеу үшін FET-ді ауыстыру қақпадағы резисторды қажет етеді, ал ток шектеуі қажет болса, резистор қажет. СКД деректер парағында артқы жарықтың дұрыс қозғалу кернеулері мен токтарын тексеріңіз.
Коммутация түріндегі жарық диоды драйвері жарық диодты артқы жарығын тиімдірек және үлкен токпен басқаруы мүмкін. Бұл драйверлер күрделірек және коммутация функциясын жиі арнайы IC өңдейді. Бірнеше IC PWM кірістері күңгірттеу қолданбалары үшін арнайы әзірленген.
Егер PWM аппараттық құрал ретінде пайдаланылса, микроконтроллердегі PWM (таймер/санауыш) шығысын қолдайтын шығыс істікшесіне қосылуға назар аудару керек.
PWM функционалдығы және қолданбалары
Коммутатордың қосу және өшіру кезеңдері бір-біріне қатысты ауыстырылған кезде, жүктемеге жеткізілетін электр энергиясының мөлшері артады. Күтілгендей, бақылаудың бұл түрі көптеген артықшылықтарды ұсынады.
Максималды қуат нүктесін бақылаумен немесе MPPT жұптастырылған PWM батареяның оны пайдалануын жеңілдету үшін күн панелінің шығысын азайтудың негізгі әдістерінің бірі болып табылады.
PWM, керісінше, қозғалтқыштар сияқты инерциялық жабдықты қуаттандыру үшін өте қолайлы, өйткені бұл бірегей коммутация оларға аз әсер етеді. Жарық диодтардың жұмысы мен кіріс кернеуі арасындағы сызықтық байланыстың арқасында бұл жарықдиодты шамдарға да қатысты.
Сонымен қатар, PWM ауысу жиілігі жүктемеге әсер етпеуі керек және алынған толқын пішіні жүктемені тану үшін жеткілікті тегіс болуы керек.
Құрылғыға және оның функциясына байланысты қуат көзінің ауысу жиілігі әдетте айтарлықтай өзгереді. Электр диапазондары, компьютердің қуат көздері және дыбыс күшейткіштері ондаған немесе жүздеген килогерц диапазонында ауысу жылдамдығын талап етеді.
PWM қабылдаудың тағы бір маңызды артықшылығы - коммутациялық құрылғылардағы қуаттың аз шығыны. Коммутаторды өшіргенде, ол арқылы ток өтпейді. Сонымен қатар, қосқыш қосылып, оның жүктемесіне электр энергиясын жібергенде, оның бойындағы кернеудің шамалы төмендеуі байқалады.
Қатысты Мақалалар
DMX512 басқару туралы білуіңіз керек барлық нәрсе
Жарық диодтарға арналған триакты күңгірттеу туралы білуіңіз керек барлық нәрсе
Жарықдиодты жолақ шамдарын қалай азайтуға болады
Дұрыс жарықдиодты қуат көзін қалай таңдауға болады
DMX және DALI жарықтандыруды басқару: қайсысын таңдау керек?
0-10В күңгірттеуге арналған соңғы нұсқаулық
Жиі қойылатын сұрақтар
қысқаша мазмұндама
PWM күңгірттеу - бұл жарық диодты шамдардың жарықтығын реттеудің қарапайым және арзан әдісі. PWM күңгірттеуінің аналогты күңгірттеумен салыстырғанда әртүрлі артықшылықтары бар, соның ішінде жоғары энергия үнемдеу, дәлірек басқару және ұзақ қызмет ету. Дегенмен, ол ықтимал EMI және жоғары жиілікті коммутациялық тізбектердің қажеттілігі сияқты бірнеше мәселелерді ұсынады. Дегенмен, PWM күңгірттенуі жарықдиодты шамдарды реттеудің маңызды әдісі болып табылады және оның болашағы перспективалы болып көрінеді.
LEDYi жоғары сапалы өнім шығарады Жарықдиодты жолақтар және жарықдиодты неон икемділігі. Біздің барлық өнімдеріміз ең жоғары сапаны қамтамасыз ету үшін жоғары технологиялық зертханалардан өтеді. Сонымен қатар, біз LED жолақтары мен неон икемділігі бойынша теңшелетін опцияларды ұсынамыз. Сонымен, премиум жарықдиодты жолақ және жарықдиодты неон икемділігі үшін, LEDYi-ге хабарласыңыз МҮМКІНДІГІНШЕ ТЕЗІРЕК!
