SMPS 50 Watt LED Straßenlaternen-Treiberschaltung

SMPS 50 Watt LED Straßenlaternen-Treiberschaltung

Der Beitrag präsentiert eine SMPS-basierte LED-Straßenlaternen-Treiberschaltung, mit der jedes LED-Lampendesign von 10 Watt bis 50 Watt plus angesteuert werden kann.

Verwenden des IC L6565

Die vorgeschlagene 50-Watt- (und höhere) LED-Straßenlaternen-Treiberschaltung verwendet den IC L6565 als Hauptsteuergerät, bei dem es sich im Grunde um einen Stromregler-Primärsteuerchip handelt, der speziell für quasiresonante ZVS-Rücklaufwandler entwickelt wurde. ZVS steht für Zero Voltage Switching.



Der Chip implementiert die Quasi-Resonanzfunktion, indem er die Entmagnetisierung des Transformators erfasst und anschließend den Mosfet für weitere Aktionen schaltet.



Die Feed Forward-Funktion

Eine Vorwärtskopplungsfunktion ermöglicht es dem IC, die Schwankungen der Netzspannung zu kompensieren, was wiederum die Belastbarkeit des Wandlers übernimmt.

Falls die angeschlossene Last niedriger als die angegebene Größe ist, passt das Gerät die Betriebsfrequenz entsprechend an und kompensiert sie, ohne die ZVS-Funktion wesentlich zu beeinträchtigen.



Zusätzlich zu den oben genannten Merkmalen enthält der IC auch einen eingebauten Stromsensor, einen Fehlerverstärker mit genauer Referenzspannung und einen vielseitigen zweistufigen Schutz gegen Überstrom.

Weitere Details zum IC L6565 finden Sie im Datenblatt.

Die verbleibende Konfiguration des Konverters ist Standard und kann wie folgt verstanden werden:



Schaltungsbetrieb

Das Netz 120 / 220V AC wird über einen EMI-Filter L1 dem Brückengleichrichter B1 zugeführt.

Die gleichgerichtete Spannung wird durch C1 gefiltert und an den Primärteil des Wandlers angelegt, der den IC L6565 zusammen mit der Primärwicklung des Ferrittransformators und dem Schaltmosfet umfasst.

Der IC löst sich selbst und den Mosfet sofort aus, implementiert die vorgestellten ZVS-Operationen und schaltet den Mosfet je nach Netzeingangspegel mit der angegebenen kompensierten Rate um.

Der Ausgang des Transformators reagiert darauf und erzeugt die erforderlichen Spannungen an der jeweiligen Wicklung.

Die Ausgänge werden durch die angeschlossenen Schnellwiederherstellungsdioden und Hochspannungsfilterkondensatoren entsprechend gleichgerichtet und gefiltert.

N2 ist mit einer Ausgangsleistung von 105 V bei 350 mA spezifiziert.

Andere mitgelieferte Hilfswicklungen erzeugen 14 V (bei 1 Ampere) und 5 V (bei 50 mA), die für andere relevante Anwendungen wie das Laden einer Batterie oder das Aufleuchten einer Kontrolllampe verwendet werden können.

Der opto IC3 ist wie üblich enthalten, um eine konstante Ausgangsleistung in Bezug auf Spannung, Strom sicherzustellen und dem Chip die relevanten Ausgangsinformationen bereitzustellen, damit der Chip in widrigen Situationen die erforderlichen Schutzmaßnahmen erzwingen kann.

Transformatorwicklung Details

Die Transformatorwicklungsdetails für die vorgeschlagene 50-Watt-Straßenlaternen-Treiberschaltung sind im Diagramm selbst angegeben.

In den obigen Abschnitten haben wir ein SMPS-Design kennengelernt, mit dem eine 50-Watt-LED-Lampe aus 50 1-Watt-LEds betrieben werden kann. Hier versuchen wir die Verbindungsdetails der LEDs mit der Treiberschaltung zu verstehen.

LED-Konfiguration

Angenommen, wir möchten 1-Watt-LEDs (empfohlen) für die vorgeschlagene 50-Watt-Straßenlaterne verwenden, müssten 50 Nummern dieser LEDs mit der Schaltung konfiguriert werden.

In Bezug auf obige Beschreibungen sehen wir, dass einer der Ausgänge mit 105V bei 350mA spezifiziert ist.
Diese spezielle Ausgabe wird zur bevorzugten für die Ansteuerung von 50 1-Watt-LEds, obwohl sie erst nach einigen ernsthaften Berechnungen implementiert werden kann.

Wenn wir alle 50 LEDs parallel schalten, würde dies einen Ausgang von 50 x 3,3 = 165 V erfordern. Da dieser Ausgang jedoch nicht verfügbar zu sein scheint, könnten wir uns für eine praktikablere Serien- / Parallelschaltung mit den LeDs entscheiden.

Also können wir zwei machen LED-Strings , die jeweils aus 25 LEDs bestehen, und verbinden diese beiden Strings parallel.

Die Verwendung von zwei Strings würde jedoch bedeuten, dass die LEDs jetzt 3,3 x 25 = 82,5 V bei 700 mA benötigen würden

Die obigen Werte scheinen erneut nicht mit den Treiberausgabespezifikationen übereinzustimmen.

Keine Probleme, die obigen Werte können durch ein paar einfache Änderungen an der entsprechenden Ausgangswicklung des Treibertransformators angepasst werden.

Anpassung des aktuellen Pegels

Der Strom (Ampere) kann erhöht werden, indem die N2-Wicklung durch eine bifilare Wicklung ersetzt wird, die aus zwei gleichzeitig gewickelten 28AWG-Drähten besteht.

Dies sorgt für den erforderlichen Strom von 700 mA, da wir jetzt zwei Drähte parallel für N2 anstelle des empfohlenen Einzeldrahtes verwendet haben.

Um die Spannung von 105 V auf 82,5 V zu reduzieren, muss die obige Wicklung einfach in 24 Windungen anstatt in die angegebenen 31 Windungen umgewandelt werden.

Sobald die oben genannten einfachen Änderungen vorgenommen wurden, ist der Treiber nun perfekt für den Betrieb des vorgeschlagenen 50-Watt-LED-Lampenmoduls geeignet.

Die Details der LED-Verbindung sind in der folgenden schematischen Darstellung dargestellt:




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