Prosty montaż i małe gabaryty umożliwiają zastosowanie modułu LED w różnych aplikacjach od zastosowań latarkowych po systemy oświetleniowe.

Transkrypt

1 1.Charakterystyka: Typ diod LED 3 x CREE XLAMP XM-L Wysoki strumień świetlny do 3000lm (1) Topologia pracy BUCK PFM Napięcie zasilania typ VDC Niski pobór prądu w trybie SLEEP I q<800μa (2) Sprawność elektryczna 95% (3) Skuteczność świetlna do 95lm/W (1) Zintegrowane zabezpieczenia: - stabilizacji termicznej diod (T J 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-XM Miniaturowe wymiary: Ø=35mm, h=7mm Temperatura pracy: C Wykonanie w technologii przyjaznej dla środowiska (RoHS 2002/95/WE) WYSOKOSPRAWNY 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. Moduły wyposażone są w kompletną wysoko-sprawną przetwornicę zasilającą typu BUCK PFM w połączeniu z wydajnymi źródłami światła jakimi są diody LED XLAMP XM-L renomowanej firmy CREE. Zachowanie odpowiedniego rozstawu diod jak i otworów pozycjonujących umożliwia wyposażenie modułu w dodatkową optykę CUTE3-XM 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 R DS 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 (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 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 czterech wersjach temperaturowych bieli: 7500K - kod produktu K - kod produktu K - kod produktu K - kod produktu 30 Prosty montaż i małe gabaryty umożliwiają zastosowanie modułu LED w różnych aplikacjach od zastosowań latarkowych po systemy oświetleniowe. (1) dla modułu 65 UZAS=12V, IF LED=2,8A (2) PWM=0V, LDO 5V=bez obciążenia (3) wartość zależna od typu zastosowanych diod jak i ustawionego prądu przewodzenia ul. Bociania 8, Pszczyna 1 Wrzesień 2012 rev1.1

2 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 I ZAS 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 2. Realizacja funkcji zasilania W przypadku niewykorzystania tej funkcji wyjście pozostawiamy niepodłączone. ul. Bociania 8, Pszczyna 2 Wrzesień 2012 rev1.1

3 - PWM: Wejście cyfrowej regulacji natężenia świecenia modułu. Podciągnięte wewnętrznie do plusa zasilania +5V poprzez rezystor R PULL-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 U IH > 2,2V (włączenie modułu) - stan niski U IL < 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 U R MAX=24V. Niewłaściwe podłączenie sygnalizowane jest poprzez zapalenie się żółtej kontrolki REV. POL. W zabezpieczeniu wykorzystano tranzystor unipolarny typu MOSFET o niskiej wartości rezystancji R DS 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 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 ul. Bociania 8, Pszczyna 3 Wrzesień 2012 rev1.1

4 8.Parametry elektryczne: SEKCJA 1. MAKSYMALNE PARAMETRY PRACY SYMBOL PARAMETR MIN. TYP. MAKS. JEDNOSTKA WARUNEK U IN MAX Maks. napięcie zasilania V Napięcie stałe U R MAX Maks. napięcie wsteczne zabezpieczenia 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 V Napięcie stałe f OSC Częstotliwość pracy przetwornicy 0,15-1,1 MHz U IN=10 18V T amb Zakres temperaturowy pracy C --- f OSC Częstotliwość pracy khz ad1, ad2 I IN Pobór prądu w trybie ON - 2,52 - A ad1, ad2 I q Pobór prądu w trybie SLEEP μa ad1, ad3 P IN Pobór mocy trybie ON - 30,3 - W ad1, ad2 P OUT Moc wyjściowa trybie ON - 28,8 - W ad1, ad2 η Sprawność % ad1, ad2 U LDO Napięcie wyjściowe stabilizatora LDO 4,5-5,5 V ad1 I LDO Maksymalny prąd obciążalności LDO - - 5,5 ma ad1 T THP Poziom wyzwolenia zabezpieczenia termicznego C --- ΔT HYST Histereza temperaturowa C --- Tj TH Poziom wyzwolenia ograniczenia temperaturowego C --- T ON Czas włączenia μs PWM L - H T OFF Czas wyłączenia μs PWM H - L PWM U IH Stan wysoki 2,2-5,5 V --- PWM U IL Stan niski 0-0,7 V --- PWM R PULL UP Rezystancja wewnętrzna wejścia PWM kω Do 5V LDO f PWM Częstotliwość sygnału PWM 0-1 khz --- D PWM Wypełnienie sygnału PWM % U IN=12V, I F LED=3A, U F LED=9.3V, T amb=25 C, R LDO=, 2. PWM ON D=100% 3. PWM SLEEP D=0% ,00 94,50 96,00 95,00 94,69 95,18 95,38 95,38 94,35 94,62 93,97 93,33 91,37 91,69 31,80 27,50 27,36 27,30 27,30 27,60 27,52 27,71 27,90 28,50 28, ,00 15,50 0,80 0,76 10,44 10,02 1,16 1,16 30,21 26,04 26,04 26,04 26,04 26,04 26,04 26,04 26,04 26,04 26,04 3,18 2,80 2,80 2,80 2,80 2,80 2,80 2,80 2,80 2,80 2,80 3,18 2,50 2,28 2,10 1,95 1,84 1,72 1,63 1,55 1,50 1,42 η [%] Pout [W] Pin [W] Iout [A] Iin [A] 0 0, , Uin [V] Rys.1 Wykresy podstawowych parametrów w funkcji napięcia wejściowego U IN (65) ul. Bociania 8, Pszczyna 4 Wrzesień 2012 rev1.1

5 9.Parametry świetlne: U IN=12V, I IN=2.52, U F LED=9.6V, I F LED=3A, Tj LED=25 C SYMBOL PARAMETR MIN. TYP. MAKS. JEDNOSTKA WARUNEK 75 3 x CREE XLAMP XM-L bin.t5 Φ Strumień świetlny lm Temperatura barwowa K Skuteczność świetlna lm/w CRI Współczynnik odwzorowania barw x CREE XLAMP XM-L bin.u2 Φ Strumień świetlny lm Temperatura barwowa K Skuteczność świetlna lm/w CRI Współczynnik odwzorowania barw x CREE XLAMP XM-L bin.t5 Φ Strumień świetlny lm Temperatura barwowa K Skuteczność świetlna lm/w CRI Współczynnik odwzorowania barw x CREE XLAMP XM-L bin.t3 Φ Strumień świetlny lm Temperatura barwowa K Skuteczność świetlna lm/w CRI Współczynnik odwzorowania barw 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. ul. Bociania 8, Pszczyna 5 Wrzesień 2012 rev1.1

6 11.Wymiary: ul. Bociania 8, Pszczyna 6 Wrzesień 2012 rev1.1