LE20XPG-xx-Mx KOMPAKTOWY MODUŁ ŚWIETLNY LED LIGHT ENGINE. 1.Charakterystyka:

Transkrypt

1 1.Charakterystyka: Typ diod LED 3 x CREE XLAMP XP-G Wysoki strumień świetlny min. 1380lm (1)(2) Topologia pracy BOOST PWM Napięcie zasilania typ. 6 9,3VDC Niski pobór prądu w trybie SLEEP I q<50μa Sprawność elektryczna 93% (2) Skuteczność świetlna do 88lm/W (1) Zintegrowane zabezpieczenia: - stabilizacji termicznej diod (T J LED=85 95 C) - monitorowania zasilania - termiczne (SHDN>150 C z histerezą 25 C) Wyjście sygnalizacji stanu pracy Wyjście sygnału sterowania PWM Programowe tryby pracy: - dostępne sześć wersji oprogramowania (3) Wysokiej jakości aluminiowe podłoże MCPCB: - ceramiczny dielektryk 3W/mK - złocenie Kompatybilność z optyką firm CARCLO i LEDIL Miniaturowe wymiary: Ø=20mm, h=4mm Temperatura pracy: C Wykonanie w technologii przyjaznej dla środowiska (RoHS 2002/95/WE) LE20XPG-xx-Mx KOMPAKTOWY MODUŁ ŚWIETLNY LED LIGHT ENGINE 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. Moduł wyposażony jest w układ wysoko-sprawnej przetwornicy zasilającej typu BOOST PWM w połączeniu z wydajnymi źródłami światła jakimi są diody LED CREE XLAMP XP-G. Odpowiednio zaprojektowane rozmieszczenie diod LED i otworów pozycjonujących umożliwia wyposażyć moduł w dodatkową optykę z serii firmy CARCLO lub SATU-XP firmy LEDIL. Zastosowanie dodatkowej optyki umożliwia uzyskanie odpowiedniego rozkładu światła pozwalając na zastosowanie modułu LED w różnych aplikacjach od zastosowań latarkowych po systemy oświetleniowe. Celem optymalizacji parametrów pracy jak i walorów użytkowych całość elektroniki została umieszczona na aluminiowej płytce MCPCB z ceramicznym dielektrykiem o wysokiej przewodności termicznej 3W/mK. Zastosowanie tego rodzaju 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. Nowoczesny układ przetwornicy zapewnia minimalne straty mocy dzięki czemu moduł osiągają wysoką sprawność sięgającą 93%, poprawiając tym samym końcowy wynik całkowitej skuteczności świetlnej. Moduł wyposażony jest 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 (T J 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 150 C nastąpi automatyczne wyłącznie modułu. Automatyczny powrót do trybu pracy nastąpi przy spadku temperatury o 25 C. Wbudowany mikrokontroler ATTINY10 nadzoruje prawidłowy poziom napięcia zasilania oraz umożliwia sterowanie jasnością za pomocą niskoprądowego przycisku zwiernego. W zależności od wersji oprogramowania umożliwia wykrywanie nieprawidłowości zasilania oraz sygnalizację stanu pracy czerwoną kontrolką LED. Wyjście sygnału PWM umożliwia sterowanie jasnością modułów LE2x, LE35, LE48 w wersji S SLAVE lub innych driverów wyposażonych w wejście PWM. 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 czterech wersjach temperaturowych bieli: zimnej 7500K - kod produktu LE20XPG-75-Mx zimnej 6500K - kod produktu LE20XPG-65-Mx neutralnej 4300K - kod produktu LE20XPG-43-Mx ciepłej 3000K - kod produktu LE20XPG-30-Mx (1) dla modułu LE20XPG-65-Mx UZAS=7,4V, IF LED=1,5A Tj LED=25 C (2) wartość zależna od typu zastosowanych diod jak i ustawionego prądu przewodzenia (3) dodatkowe informacje na temat realizowanych funkcji w osobnym załączniku STEROWANIE I FUNKCJE PROGRAMOWE MODUŁÓW LED LIGHT ENGINE ul. Bociania 8, Pszczyna 1 Październik 2012 rev1.0

2 LE20XPG-xx-Mx 3.Rozmieszczenie i opis złącz oraz elementów sygnalizacji: 4.Zasilanie: UWAGA! Moduł nie posiada zabezpieczenia przed odwrotną polaryzacją zasilania. W przypadku niewłaściwego podłączenia nastąpi uszkodzenie modułu LED. Napięcie należy doprowadzić zgodnie z polaryzacją do przewodów podłączeniowych: - czerwony (dodatni biegun zasilania) - czarny (ujemny biegun zasilania) Moduł wymaga zasilania napięciem stałym o wartości z zakresu 6 9,3VDC. Podanie napięcia wykraczającego poza podany zakres powoduje wyzwolenie zabezpieczeń modułu - UVP zabezpieczenie niskiego poziomu zasilania poniżej 5,9V - OVP zabezpieczenie wysokiego poziomu zasilania powyżej 9,3V szczegółowy opis zabezpieczeń znajduje się w pkt.6 Standardowa konfiguracja modułu LED pozwala na bezpośrednie zastosowanie do zasilania dwóch szeregowo połączonych ogniw Li-ion, Li-Po, LiFePO4 lub pakietu Ni-MH 7,2V. Do zapewnienia prawidłowej pracy modułu źródło zasilania musi posiadać odpowiednią wydajność prądową. Wartość minimalną oblicza się ze wzoru: Obciążalność impulsowa źródła zasilania: 150% x I ZAS Schemat 1. Typowa przykładowa aplikacja podłączenia modułu LED ul. Bociania 8, Pszczyna 2 Październik 2012 rev1.0

3 LE20XPG-xx-Mx 5. OPIS ZŁĄCZ SYGNAŁOWYCH: 5.1 WEJŚCIE STEROWANIA PB: Wejście sterownia funkcjami modułu LED. Do wejścia należy doprowadzić sygnał sterujący o poziomie napięcia U PB<0,7V lub poprzez zwarcie wejścia do potencjału masy zasilania za pomocą dodatkowego niskoprądowego przycisku chwilowego. Przy zastosowaniu dodatkowego sterownika należy sprawdzić czy wyjście sterujące jest wyjściem typu OC(OD). Przy wyjściu niespełniającym tego warunku sygnał należy doprowadzić poprzez odpowiedni układ dopasowania poziomu. Wejście można łączyć równoległe z wejściem pozostałych modułów serii LE20 w wersji M. Sposób podłączenia jest przedstawiony na schemacie nr 1. W przypadku nieużywania wejścia sterowania pozostawiamy je niepodłączone. Szczegółowe parametry elektryczne sygnału sterowania opisano w pkt.7 sekcja2. PARAMETRY PRACY 5.2 WYJŚCIE SYGNALIZACJI: Wyjście umożliwia podłączenie zewnętrznej diody sygnalizacyjnej LED. Umożliwia sygnalizowanie stanu zaprogramowanych funkcji programowych lub poziomu napięcia zasilania. Diodę należy podłączyć poprzez odpowiednio dobrany rezystor ograniczający prąd diody. Sposób podłączenia został przedstawiony na schemacie nr 1. Wyjście sygnalizacji podłączone jest wewnętrznie pod diodę sygnalizacyjną LED (detektor zasilania). Ze względu na brak widoczności podczas pracy modułu LED umożliwia kontrolę podstawowych funkcji modułu: - niski poziom zasilania - wysoki poziom zasilania - sygnalizację pomiaru poziomu napięcia zasilania W przypadku nieużywania wyjścia sygnalizacji pozostawiamy je niepodłączone. Szczegółowe parametry elektryczne poziomu sygnału wyjściowego opisano w pkt.7 sekcja2. PARAMETRY PRACY 5.3 WYJŚCIE PWM: Wyjście cyfrowej regulacji natężenia świecenia modułu. Podłączenie sygnału sterującego PWM do wejścia modułów serii LE2x, LE35 w wersji S oraz LE48 umożliwia zmianę natężenia świecenia tego modułu. Stopień regulacji odpowiada zaprogramowanym poziomom dla modułu typu M. Wyjście PWM można łączyć równoległe z wejściami pozostałych modułów serii LE2x,LE35 w wersji S wg schematu nr.2 Przy zastosowaniu modułu lub sterownika z wejściem niespełniającym wymaganych parametrów elektrycznych 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 2. Podłączenie sygnału sterowania PWM 6.Zabezpieczenia: Moduł LED został wyposażony w następujące zabezpieczenia: - UVP ALERT sygnalizacja niskiego poziomu zasilania Sygnalizuje końcowy etap rozładowania akumulatora poprzez pięciokrotne przygaszenie diod informując użytkownika o konieczności zwiększenia poziomu napięcia zasilania, naładowania akumulatora bądź jego wymiany. Wartość zabezpieczenia fabrycznie ustawiona jest na 6,3V. - UVP zabezpieczenie niskiego poziomu zasilania Zabezpiecza źródło zasilania przed całkowitym rozładowaniem wyłączając moduł. Wartość zabezpieczenia fabrycznie ustawiona jest na 5,9V. Stan niskiego poziomu sygnalizowany jest za pomocą czerwonej kontrolki LED (detektor zasilania) włączanej z częstotliwością 1Hz. - OVP zabezpieczenie wysokiego poziomu zasilania Zabezpiecza sterownik przed nadmiernym poziomem napięcia zasilania wyłączając sterownik. Wartość zabezpieczenia fabrycznie ustawiona jest na 9,4V. Stan przekroczenia poziomu zasilania sygnalizowany jest za pomocą czerwonej kontrolki LED (detektor zasilania) włączanej z częstotliwością 5Hz aż do momentu powrotu zasilania do prawidłowego poziomu. - 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 C. - THP zabezpieczenie termiczne sterownika W przypadku pracy sterownika w warunkach narażenia na wysokie temperatury sterownik zostanie wyłączony gdy temperatura podłoża przekroczy poziom 150 C ponowne włączenie nastąpi przy spadku temperatury o 25 C. ul. Bociania 8, Pszczyna 3 Październik 2012 rev1.0

4 7.Parametry elektryczne: SEKCJA 1. MAKSYMALNE PARAMETRY PRACY LE20XPG-xx-Mx SYMBOL PARAMETR MIN. TYP. MAKS. JEDNOSTKA WARUNEK U IN MAX Maks. napięcie zasilania V Napięcie stałe U R MAX Maks. napięcie wsteczne - -0,3V - V Napięcie stałe T maks Maks. Temperatura pracy C --- 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 MIN. TYP. MAKS. JEDNOSTKA WARUNEK U IN Napięcie zasilania 6-9,3 V Napięcie stałe f OSC Częstotliwość pracy przetwornicy 2-2,3 MHz ad1, ad2 T a Zakres temperaturowy pracy C --- I IN Pobór prądu w trybie 100% - 2,1 - A ad1, ad2 I q Pobór prądu w trybie SLEEP μa ad1, ad3 P IN Pobór mocy trybie 100% - 15,58 - W ad1, ad2 P OUT Moc wyjściowa trybie 100% - 14,5 - W ad1, ad2 η Sprawność % ad1, ad2 T THP Poziom wyzwolenia zabezpieczenia termicznego C --- ΔT HYST Histereza temperaturowa C --- Tj TH Poziom wyzwolenia ograniczenia temperaturowego C --- PB U IH Stan wysoki wejścia PB 4,5-5,5 V --- PB U IL Stan niski wejścia PB 0-0,4 V --- PB R PULL UP Rezystancja wewnętrzna wejścia PB kω --- PWM U OH Stan wysoki wyjścia PWM 4,5-5,5 V --- PWM U OL Stan niski wyjścia PWM 0-0,4 V --- PWM I OH Maksymalny prąd wyjściowy w stanie wysokim ma --- PWM I OL Maksymalny prąd wyjściowy w stanie niskim ma --- f PWM Częstotliwość sygnału PWM Hz --- D PWM Wypełnienie sygnału PWM % UIN=7,4V, IF LED=1.5A, UF LED=9.66V, Tamb=25 C 2. PWM D=100% 3. PWM D=0%, PB=H Rys.1 Wykresy podstawowych parametrów w funkcji napięcia wejściowego U IN (LE20XPG-65-Mx) ul. Bociania 8, Pszczyna 4 Październik 2012 rev1.0

5 LE20XPG-xx-Mx 8.Parametry świetlne: U IN=7.4V, I IN=2.1A, U F LED=9.66V, I F LED=1.5A, Tj LED=25 C SYMBOL PARAMETR MIN. TYP. MAKS. JEDNOSTKA WARUNEK LE20XPG-75-Mx 3 x CREE XLAMP XP-G bin.r4 Φ Strumień świetlny lm Temperatura barwowa K Skuteczność świetlna lm/w CRI Współczynnik odwzorowania barw LE20XPG-65-Mx 3 x CREE XLAMP XP-G bin.r5 Φ Strumień świetlny lm Temperatura barwowa K Skuteczność świetlna lm/w CRI Współczynnik odwzorowania barw LE20XPG-43-Mx 3 x CREE XLAMP XP-G bin.r4 Φ Strumień świetlny lm Temperatura barwowa K Skuteczność świetlna lm/w CRI Współczynnik odwzorowania barw LE20XPG-30-Mx 3 x CREE XLAMP XP-G bin.r3 Φ Strumień świetlny lm Temperatura barwowa K Skuteczność świetlna lm/w CRI Współczynnik odwzorowania barw Opis montażu i sterowania modułem LED: 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. 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 czas 5 10min do ostygnięcia modułu przed przystąpieniem do czynności techniczno-konserwujących. 9.1 Montaż i uruchomienie: Celem zmniejszenia strat mocy należy stosować jak najkrótsze połączenia elektryczne. Przekrój przewodów połączeniowych musi zostać dobrany odpowiednio do prądów płynących w obwodzie wejściowym zasilania. 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 zasilające i sterujące zgodnie z odpowiednim schematem nr1,2. - oczyścić powierzchnię miejsca montażu. - nanieść odpowiednią ilość pasty lub kleju termo-przewodzącego. - przymocować moduł do powierzchni chłodzącej. - w przypadku zastosowania dodatkowej optyki umieścić ją w otworach pozycjonujących. - sprawdzić poprawność podłączeń i załączyć obwód zasilania. - załączyć moduł i wybrać odpowiednią moc świecenia. - w przypadku nieprawidłowego funkcjonowania urządzenie należy sprawdzić poprawność montażu. Jeżeli usterka występuje nadal urządzenie należy zdemontować i odesłać do producenta. ul. Bociania 8, Pszczyna 5 Październik 2012 rev1.0

6 9.2 Sterowanie: Sposób sterowania i funkcje modułu LED zostały opisane w osobnym dokumencie: STEROWANIE I FUNKCJE PROGRAMOWE MODUŁÓW LED LIGHT ENGINE. 10.Wymiary: LE20XPG-xx-Mx ul. Bociania 8, Pszczyna 6 Październik 2012 rev1.0