Как проверить пульсацию светодиодных ламп


Увидеть пульсацию / Блог компании LampTest / Хабр

Я часто пишу о пульсации плохих светодиодных ламп (а теперь ещё и о пульсации подсветки телевизоров). Напомню, пульсация света может приводить к усталости глаз и мозга, вызывать головные боли и приводить к обострению нервных заболеваний.

Для определения пульсации света многие используют камеры смартфонов — если свет пульсирует, по экрану бегут полосы, причём чем они чернее, тем пульсация больше.


Но это лишь косвенный «взгляд на пульсацию» — мы видим интерференцию между пульсацией света и работой электронного затвора камеры. На некоторых смартфонах полос может и не быть из-за программного подавления пульсаций.

Сегодня я дам вам возможность увидеть пульсацию непосредственно, как она есть.

С помощью камеры, снимающей со скоростью 1200 кадров в секунду, я зафиксировал пульсацию света обычной лампы накаливания 25 Вт (у ламп накаливания чем меньше мощность, тем больше пульсация) и плохой светодиодной лампы.

Я воспроизвожу видео со скоростью 10 кадров в секунду, поэтому получается замедление в 120 раз.

Лампа накаливания:


Нить лампы накаливания не успевает остыть, поэтому пульсация небольшая — коэффициент пульсации 23%. Это означает, что минимум яркости лишь на 23% меньше уровня максимума. Такая пульсация практически незаметна глазами и вреда от неё нет.

А вот так светит плохая светодиодная лампа.


100 раз в секунду лампа полностью гаснет, а потом загорается снова. Коэффициент пульсации 100%.

Такая пульсация раздражает. Её отлично видно боковым зрением и при быстром переводе взгляда (объекты в поле зрения «распадаются» из-за стробоскопического эффекта). Именно от такой пульсации света устают глаза и может болеть голова.

К счастью, ламп с пульсацией на рынке всё меньше и меньше. Лампы с обычными цоколями E27 сейчас почти все без пульсации, пульсирующие лампы с цоколями E14 ещё встречаются (чаще всего филаментные свечки и шарики). К сожалению, более половины светодиодных микроламп с цоколем G9 имеют пульсацию 100% (очень сложно разместить в малюсеньком корпусе хороший драйвер со сглаживающим конденсатором).

Никогда не используйте в жилых помещениях лампы с видимой пульсацией света. Проверить наличие или отсутствие пульсации можно как с помощью смартфона, так и с помощью обычного карандаша.

© 2018, Алексей Надёжин

Минимизация мерцания света в системах светодиодного освещения

Аннотация

Применение светодиодов в автономных модернизированных лампах кажется несложным, но следует делать это с осторожностью, чтобы добиться такого же качества света, как и у обычных ламп, которые пользователь пытается заменить. Мерцание света - это один из аспектов, который необходимо тщательно учитывать при проектировании светодиодной лампы, чтобы избежать жалоб клиентов на местах. В этом примечании к применению объясняется явление мерцания светодиодных ламп в зависимости от топологии драйверов и характеристик светодиодов, а также предлагаются решения на основе нескольких светодиодных драйверов Richtek в сочетании с определенными светодиодными цепочками.Также объясняется практический метод измерения мерцания, который можно использовать для измерения мерцания света в светодиодных лампах.

Связанные части драйвера светодиодов Richtek, упомянутые в этом примечании по применению: Топология обратного хода PFC: RT7302, топология PFC Buck: RT8487, линейная топология: RT7321 и драйвер светодиода PFC MR-16: RT8479.

1. Характеристика мерцания света в Светодиодные лампы

Для качественного внутреннего освещения требуется равномерно распределенный свет с устойчивым световым потоком и подходящей цветовой температурой.Человеческий глаз чувствителен к изменению интенсивности света на более низких частотах, и колеблющаяся интенсивность света может привести к раздражению, утомлению глаз или головным болям.

В светодиодных лампах может быть два основных вида мерцания света:

  • Линия переменного тока колебания света, связанные с частотой (обычно с удвоенной частотой сети (100 Гц для частоты сети 50 Гц и 120 Гц для частоты сети 60 Гц)
  • Случайный свет колебания интенсивности (часто из-за несовместимости лампы и компоненты периферийного освещения)

Хотя мерцание выше 75 Гц не заметно для большинства людей, ощутимость мерцания связана не только с частотой: она также связана с интенсивностью пиков и спадов светоотдачи (модуляция интенсивности) и продолжительностью этих изменений.Два метода количественной оценки этого эффекта показаны на Рисунке 1:

.


Рис. 1. Методы количественной оценки мерцания (руководство IES 10 th edition)

Измерение Процент мерцания относительно просто и может использоваться для источников света, которые периодически меняются, с относительно симметричными формами волны.
В источниках света, которые имеют несимметричные формы волны или показывают периодическое мигание, индекс Flicker Index является лучшим способом количественной оценки мерцания, поскольку он может учитывать различия в форме волны (т. Е. Рабочий цикл).

Обычные источники света не лишены мерцания: лампы накаливания имеют относительно низкое мерцание, их процент мерцания составляет около 10 ~ 20%. Это связано с большой тепловой постоянной времени нагретой нити накала. Лампы CFL с магнитным балластом могут иметь довольно сильное мерцание: процент мерцания от 37 до 70%. Современные CFL-лампы с электронным балластом имеют низкий уровень мерцания: процент мерцания составляет около 5%.

В настоящий момент не существует четкого стандарта относительно максимально допустимого мерцания в светодиодных лампах, но многие производители светодиодного освещения указывают, что процент мерцания должен быть менее 30% в диапазоне частот 100–120 Гц.

Световой поток светодиода

напрямую зависит от тока через светодиод, и по своей природе световой поток светодиода мгновенно реагирует на изменение текущего состояния светодиода. Таким образом, стабильный управляющий ток светодиодов является основным критерием для обеспечения работы светодиодных ламп без мерцания.

2. Связь между мерцанием и светодиодами Пульсация тока и напряжения светодиода

Чтобы определить взаимосвязь между мерцанием света, пульсацией тока светодиода и пульсацией выходного напряжения драйвера светодиода, необходимо изучить характеристики цепочки светодиодов.

На рисунке 2 показано соотношение между током светодиода и относительным световым потоком светодиода высокой яркости Cree XLAMP MX-6.

Рисунок 2. Экстраполяция пульсаций тока светодиода на изменение светового потока для светодиода высокой яркости Cree

На графике изображена синусоидальная пульсация тока светодиода, и полученное изменение светового потока экстраполируется. Таким образом, изменение тока светодиода немедленно влияет на светоотдачу, но видно, что кривая не совсем линейна.Соотношение между пульсацией тока светодиода и результирующим% мерцания также не является линейным, и для большинства светодиодов% мерцания света ниже, чем% изменения тока.

В большинстве автономных драйверов светодиодов параметры схемы управляют пульсацией выходного (светодиода) напряжения, а пульсация тока светодиода является результатом пульсаций выходного напряжения. Поэтому важно знать соотношение между пульсациями напряжения на цепочке светодиодов и пульсациями тока через светодиод. Это соотношение можно найти на графике вольт-амперной характеристики светодиода на рисунке 3.(Тот же Cree XLAMP MX-6 LED)

Рисунок 3. Кривая I / V светодиода с измерением динамического сопротивления


Динамическое сопротивление светодиода в определенной рабочей точке будет определять соотношение между пульсациями напряжения на светодиодах и результирующими колебаниями тока на светодиодах. Это динамическое сопротивление довольно мало, а это означает, что очень небольшая пульсация напряжения уже может привести к большой пульсации тока. Поскольку наклон кривой I / V изменяется в разных рабочих точках, динамическое сопротивление необходимо определять вокруг средней рабочей точки тока светодиода.
В большинстве светодиодных ламп используется несколько светодиодов. При последовательном размещении светодиодов динамическое сопротивление необходимо умножить на количество светодиодов. При параллельном подключении светодиодов динамическое сопротивление необходимо разделить на количество светодиодов, подключенных параллельно.

3. Базовая схема автономного светодиодного драйвера

Чтобы понять причину мерцания 100 Гц / 120 Гц в автономных светодиодных лампах, важно понимать основные операции драйвера светодиода с питанием от сети. Базовая схема показана на рисунке 4:

.

Рисунок 4.Базовый драйвер автономного переключения светодиодов


В большинстве одноступенчатых автономных светодиодных драйверов преобразователь состоит из понижающего, понижающе-повышающего или обратного преобразователя для преобразования (выпрямленного) линейного напряжения в подходящее выходное напряжение для управления цепочкой светодиодов. Основным контуром обратной связи является измерение тока светодиода, чтобы обеспечить постоянный (средний) ток цепочке светодиодов.

Для работы без мерцания ток светодиода I LED должен быть стабильным постоянным током, а напряжение светодиода V LED , таким образом, будет фиксированным постоянным напряжением.Поскольку линейное напряжение является синусоидальным, схема должна содержать хотя бы один буферный элемент напряжения для преобразования переменного тока в постоянное напряжение. Это может быть C1 или C2 на рисунке 4.

Приложения с низким коэффициентом мощности:

Рисунок 5. Преобразователь низкого коэффициента мощности

Выбор C1 в качестве буферного элемента (большое значение для C1, как на рисунке 5) обеспечит относительно стабильное входное напряжение постоянного тока для преобразователя, а при быстром контуре управления с обратной связью по току выходной ток I OUT также будет стабильным.C2 потребуется только для фильтрации высокочастотного шума переключения преобразователя и может иметь относительно небольшое значение. Частота линии в токе светодиода будет небольшой, что приведет к низкому мерцанию 100 Гц / 120 Гц. Однако выбор большого значения для C1 приведет к появлению импульсных входных токов, что приведет к низкому коэффициенту мощности, а линейный ток I IN будет иметь высокие гармонические искажения. Это решение обычно выбирается только в приложениях с драйверами светодиодов с низким энергопотреблением (<6 Вт).

Приложения с высоким коэффициентом мощности:

Рисунок 6.Преобразователь высокого коэффициента мощности


Для большинства светодиодных ламп большой мощности в настоящее время требуется хороший коэффициент мощности с низким уровнем гармоник входного тока. Это означает, что значение C1 должно быть небольшим, как показано на рисунке 6, а преобразователь должен также стараться поддерживать синусоидальный входной ток, что требует наличия контура управления с низкой полосой пропускания. Выходной ток преобразователя с высоким коэффициентом мощности может быть аппроксимирован функцией синуса 2 , которая представляет собой косинусоидальную форму волны с удвоенной частотой и средним током светодиода в качестве среднего значения.Элементом буфера напряжения теперь является C2, и он используется для уменьшения пульсаций напряжения на цепочке светодиодов. Очевидно, что для достижения очень малых пульсаций напряжения светодиода потребуются очень большие значения для C2. Колебания выходного напряжения вместе с характеристиками светодиода будут определять пульсации тока светодиода и последующее мерцание этих светодиодных ламп с частотой 100 Гц / 120 Гц.


Метод разработки для управления мерцанием в одноступенчатых драйверах светодиодов с высоким коэффициентом PFC следующий:

a. Определите максимальный процент мерцания (обычно около 30%).

г.Определите максимальное изменение от пика до пика тока светодиода I LED_PP по кривой зависимости светового потока от прямого тока

c. Определите динамическое сопротивление R DYNAMIC_TOTAL светодиода в рабочей точке по кривой I / V светодиода

г. Определите максимальную пульсацию напряжения от пика до пика V OUT_PP по всей цепочке светодиодов:

e. Определите требуемую емкость выходного конденсатора:

где:
I OUT_PP в 2 раза больше среднего тока светодиода (хорошее приближение для преобразователя с высоким коэффициентом мощности)
V OUT_PP - допустимая пульсация выходного напряжения от пика к пику на цепочке светодиодов
f - удвоенная частота линии.

В следующих главах показано несколько примеров автономных драйверов светодиодов, рассчитанных на определенный процент мерцания. Объясняются расчеты и измерения, а также обсуждаются некоторые решения для уменьшения мерцания светодиодов.

4. Изолированный драйвер светодиода с высоким коэффициентом мощности 20 Вт с использованием RT7302

RT7302GS - это драйвер светодиодов с обратным ходом постоянного тока, использующий регулировку первичной стороны и топологию постоянного времени включения для получения высокого коэффициента мощности. Преобразователь переходит в режим граничной проводимости.

На рисунке ниже показан эталонный дизайн для приложения T8 мощностью 20 Вт. Максимальное мерцание света определено на уровне 30%.

Рисунок 7. RT7302 Плата эталонного дизайна с узким форм-фактором для приложения T8

Длинный светильник T8 для этой конструкции T8 мощностью 20 Вт, как показано на рисунке, состоит из 8 параллельных цепочек светодиодов. Каждая цепочка состоит из 16 последовательно соединенных светодиодов. Тип светодиода - серия Edison Opto PLCC 3022 0,2 ​​Вт. Полная комбинация светодиодных цепочек имеет прямое напряжение 49 В при токе 400 мА.Таким образом, каждая светодиодная цепочка будет получать ток 50 мА.

На рисунке 8 ниже показаны графики из спецификации светодиодов, которые могут предоставить средства для определения допустимой пульсации тока и динамического сопротивления сборки гирлянды светодиодов.

Рисунок 8. Графики для светодиода низкого энергопотребления PLCC3022

Из графика зависимости яркости от тока: Для 30% мерцания света ток светодиода может изменяться на +/- 17,5 мА или 35%. Для всей сборки гирлянды (8 цепочек параллельно), максимальное значение тока светодиода может составлять 280 мАpp

Из кривой I / V: динамическое сопротивление одного светодиода около рабочей точки 50 мА равно 7.5 Ом. Динамическое сопротивление всей сборки гирлянды светодиодов составляет 7,5 * 16/8 = 15 Ом

Можно рассчитать допустимую пульсацию напряжения на всей комбинации струн:

Принципиальная схема драйвера светодиода мощностью 20 Вт показана на рисунке 9. Это конструкция с высоким коэффициентом мощности. Это означает, что выходной ток во вторичной обмотке будет иметь высокое содержание низкочастотных пульсаций, частота которых вдвое превышает частоту сети. Основным буферным элементом является выходной конденсатор EC1.

Рис. 9. Драйвер светодиода RT7302, 20 Вт, изолированный с высоким коэффициентом мощности

Для схемы с частотой сети 50 Гц значение выходного конденсатора можно оценить следующим образом:

Для EC1 был выбран конденсатор емкостью 330 мкФ.

На рисунке 10 ниже показаны измерения выходного тока преобразователя, напряжения светодиода, тока светодиода и светового выхода при входе 230 В / 50 Гц и с использованием выходного конденсатора 330 мкФ.

Рисунок 10.

Фиолетовый сигнал - это выходной ток преобразователя с удаленными высокочастотными переключениями.Амплитуда в два раза превышает средний ток светодиода и имеет частоту 100 Гц. Пульсация напряжения светодиода составляет 3,7 В (размах) из-за большего выходного конденсатора. Средний ток светодиода составляет 400 мА с пульсацией 279 мАpp, что составляет 34,8% пульсации. Динамическое сопротивление светодиодной сборки немного ниже, чем рассчитано по светодиодным графикам: 3,7 В / 279 мА = 13,6 Ом.

График осциллографа с правой стороны показывает ток светодиода и измеренную светоотдачу (измерение освещенности выполнено самодельным датчиком освещенности, см. Главу 9).Пульсация тока светодиода составляет 34,8%, измеренное мерцание - 30,4%, что очень близко к требуемому значению.

5. Неизолированный светодиодный драйвер с высоким коэффициентом мощности 10 Вт с использованием RT8487

RT8487 - это контроллер драйвера светодиода с высоким коэффициентом мощности, который можно использовать в неизолированных приложениях Buck и Buck-Boost. Контроллер использует резонансное переключение в режиме граничной проводимости. В приведенном ниже примере применения показана конструкция мощностью 10 Вт с последовательным подключением шестнадцати светодиодов Cree XLAMP MX-6 для напряжения цепочки светодиодов 49 В.

Рисунок 11.RT8487 Неизолированный драйвер светодиода с высоким коэффициентом мощности 10 Вт

Драйвер рассчитан на средний выходной ток 200 мА. % Мерцания установлено на 30%. Ток и напряжение пульсации светодиода могут быть получены из графиков ниже.

Рисунок 12. Характеристики светодиодов для Cree XLAMP MX-6

Из графика зависимости яркости от тока: Для 30% мерцания света ток светодиода может изменяться в пределах +/- 70 мА или 35%.
Из кривой I / V: Динамическое сопротивление одного светодиода около рабочей точки 200 мА равно 1.7 Ом. Динамическое сопротивление всей сборки гирлянды светодиодов составляет 1,7 * 16 = 27,2 Ом (обратите внимание, что динамическое сопротивление светодиода выше в диапазоне малых токов). Допустимая пульсация напряжения на всей комбинации струн может быть рассчитана:

На рисунке 13 показана схема драйвера светодиода. RT8487 используется в топологии Buck с плавающим контроллером. Схема начальной загрузки обеспечивает питание ИС, а в схеме используются только стандартные катушки индуктивности барабана.

Рисунок 13.RT8487 Конструкция с высоким коэффициентом мощности 10 Вт в топологии с плавающим баком


Для схемы с частотой сети 50 Гц требуемое значение выходного конденсатора можно оценить следующим образом:

Для EC1 был выбран выходной конденсатор 220 мкФ.

На рисунке 14 показаны выходные измерения этого преобразователя.

Рисунок 14.

Фиолетовый сигнал - это выходной ток понижающего преобразователя с удаленными высокочастотными переключениями. Амплитуда переменного тока при 424 мАч немного выше, чем удвоенный средний ток светодиода.Пульсации напряжения светодиода составляют 3.07Vpp, что немного ниже первоначально рассчитанного значения из-за большего выходного конденсатора. Средний ток светодиода составляет 200 мА с пульсацией 120 мА (пик), что составляет 30% пульсации. Динамическое сопротивление светодиодной сборки немного ниже, чем рассчитано по светодиодным графикам: 3,07 В / 120 мА = 25,6 Ом.
График осциллографа с правой стороны показывает ток светодиода и измеренную светоотдачу (измерение освещенности выполнено самодельным датчиком освещенности, см. Главу 9). Измеренное мерцание - 26.1%, что значительно ниже максимального требования.

Из ранее рассмотренных примеров ясно, что одноступенчатые конструкции с высоким коэффициентом коррекции коэффициента мощности будут генерировать некоторое мерцание, связанное с частотой линии. Величина мерцания зависит от частоты сети, амплитуды переменного тока на выходе преобразователя, размера выходного конденсатора, а также от яркостно-токовых характеристик и динамического сопротивления гирлянды светодиодов. Форма выходного тока преобразователя зависит от коэффициента мощности.

Чтобы уменьшить мерцание 100/120 Гц в одноступенчатых драйверах светодиодов PFC, необходимо уменьшить пульсации тока светодиода.Для этого есть несколько возможностей:

1. Уменьшите размах амплитуды выходного тока преобразователя. Этого можно добиться только за счет уменьшения коэффициента мощности конструкции, увеличения входного конденсатора и увеличения скорости токовой обратной связи. Коэффициенты PF и THD могут не соответствовать требованиям, и это решение обычно используется только для конструкций с низким энергопотреблением.

2. Увеличение выходного конденсатора. Чтобы снизить пульсации до очень низкого уровня, необходим конденсатор очень большой емкости, что увеличивает стоимость и размер.

3. Увеличение динамического сопротивления гирлянды светодиодов: выбор светодиодов с более высоким R DYNAMIC или использование светодиода в нижней части кривой ВАХ. Можно также подключить резистор последовательно со светодиодной цепочкой, но это добавит дополнительных потерь и снизит эффективность преобразователя.

4. Также можно использовать линейный пострегулятор для устранения пульсаций на выходе, тем самым минимизируя пульсации тока светодиода. Простое схемное решение показано на рисунке 15.

Рис. 15. Цепи устранения пульсаций светодиодов с использованием транзисторов NPN или PNP


Схема представляет собой эмиттерный повторитель с самосмещением. Конфигурация Дарлингтона используется для поддержания относительно высокого импеданса базового резистора, поэтому для фильтрации пульсаций 100 Гц можно использовать небольшой конденсатор. Схема может быть размещена на V OUT с использованием транзисторов NPN или на GND с использованием транзисторов PNP.

Добавление этой схемы снизит пульсации тока светодиода до очень низких значений, близких к 0%.Недостатком схемы устранения пульсаций тока светодиода является дополнительное рассеивание на Q2, которое снижает эффективность драйвера светодиода. Рассеивание в Q2 можно оценить по (V OUTPP /2 + 1,2 В) * I LED .

На Рисунке 16 показана схема устранения пульсации светодиода, протестированная с драйвером светодиода мощностью 10 Вт. Стабилитрон ZD2 добавлен для ускорения зарядки конденсатора фильтра во время запуска.

Рис. 16. Схема устранения пульсаций, примененная к конструкции 10 Вт

После реализации схемы устранения пульсаций ток светодиода полностью ровный и не мерцает.Для драйвера светодиода мощностью 10 Вт рассеиваемая мощность во втором квартале составляет около 0,63 Вт. КПД драйвера упал с 89% до 84,5%. Из-за относительно высокого рассеивания решение для удаления пульсаций подходит только для конструкций с низким энергопотреблением.

Работа без мерцания в драйверах светодиодов высокой мощности:

Для высокомощных драйверов светодиодов, требующих работы без мерцания, необходима двухступенчатая конструкция: это может быть изолированный каскад обратной связи PFC с отдельным понижающим каскадом на вторичной стороне или неизолированный PFC Boost + Buck, см. Примеры на рис.

Рис. 17. Изолированный обратный ход PFC с понижающим преобразователем CC

Неизолированный PFC Boost с высоким напряжением CC Buck

7. Уменьшение мерцания света в линейных автономных драйверах светодиодов

Благодаря доступности недорогих высоковольтных светодиодов, линейные автономные светодиодные драйверы становятся все более популярными. Линейные драйверы светодиодов Richtek RT7321 и RT7322 для средних мощностей используют четыре высоковольтных цепочки светодиодов, которые динамически подключаются параллельно или последовательно, тем самым увеличивая использование светодиодов в течение всего сетевого цикла.См. Рисунок 18.

Рисунок 18. Линейный драйвер светодиодов RT7321 (230 В) / RT7322 (110 В) с последовательным / параллельным переключением цепочки светодиодов

Поскольку в схеме нет элемента буфера напряжения, очевидно, что ток светодиода не может быть непрерывным в течение всего сетевого цикла: при переходе через нуль синусоидальной волны ток светодиода на определенное время упадет до нуля. Это приведет к мерцанию, но изменение светового потока не будет синусоидальным. Обычное количественное определение% мерцания не подходит для этого типа драйвера светодиода.Пример поможет прояснить это.

На рисунке 19 показана конструкция линейного драйвера светодиода мощностью 7 Вт с использованием высоковольтных светодиодов RT7321CCGSP и Philips Lumiled.

Рисунок 19. RT7321CCGSP 7W, конструкция

RT7321CGGSP обеспечивает 20 мА в параллельном режиме и 40 мА в последовательном режиме. В каждой цепочке светодиодов используются три последовательно соединенных светодиода на 24 В и параллельно две цепочки, чтобы не выходить за пределы номинального тока светодиодов. Каждая цепочка будет иметь прямое напряжение примерно 72 В, что является подходящим значением для приложения RT7321 230 В.Для защиты от электромагнитных помех схеме требуется небольшой X-конденсатор и последовательный резистор. Все компоненты могут быть установлены на плате светодиодов. Измерения на рисунке 20 показывают суммарный общий ток светодиода и светоотдачу этой конструкции мощностью 7 Вт.

Рис. 20. Комбинированный ток светодиода и световой поток модели RT7321 7 Вт

Видно, что эта конструкция создает большую пульсацию светодиода, которая стремится к нулю, когда выпрямленное входное напряжение падает ниже напряжения цепочки светодиодов. Вычисление процента мерцания всегда дает 100% мерцание.Но поскольку форма волны не синусоида, вместо нее можно использовать индекс мерцания.
Можно измерить области выше и ниже среднего значения. Было обнаружено, что индекс мерцания этого сигнала составляет около 0,28, что все еще является относительно большим значением.

Можно уменьшить мерцание этой конструкции, добавив небольшую буферную схему. Но поскольку эта конструкция линейного драйвера предназначена для обеспечения разумного коэффициента мощности, простое добавление большого входного конденсатора не является подходящим решением.Можно добавить схему заполнения впадин с использованием небольших пленочных конденсаторов, которые обеспечивают достаточную буферизацию, чтобы поддерживать светодиоды LED1 и LED3 активными во время прохождения синусоидальной волны через нуль, и поддерживать коэффициент мощности на приемлемом уровне. На рисунке 21 показано схемное решение.

Рисунок 21.

Поскольку буферные конденсаторы с заполнением впадин не воспринимают полное выпрямленное линейное напряжение, можно использовать типы 250 В. Диоды и пленочные конденсаторы достаточно малы, чтобы поместиться на плате светодиода.Коэффициент мощности по-прежнему приемлем - 0,87.

Измеренный суммарный общий ток светодиода и светоотдача этого решения показаны на рисунке 22.

Рис. 22. Комбинированный ток светодиода и световой поток решения со схемой заполнения впадин

Теперь можно увидеть, что ток и световой поток светодиода остаются постоянными во время перехода синусоидальной волны через нуль. Индекс мерцания для формы выходного светового сигнала теперь составляет около 0,2. Конечно, он не так хорош, как активные решения в режиме переключения, но для многих приложений, требующих очень малого форм-фактора, он будет привлекательной альтернативой драйверам светодиодов в режиме переключения.

В некоторых применениях светодиодных ламп может происходить случайное мерцание. Это случайное мерцание проявляется как прерывистое изменение света с частотой, не обязательно связанной с частотой линии. Такое мерцание часто случается, когда светодиодные лампы используются в сочетании с существующими периферийными устройствами освещения, такими как диммеры или электронные трансформаторы.
Большинство существующего осветительного оборудования было разработано для традиционных ламп накаливания или галогенных ламп, которые работают как резистивные нагрузки с относительно высоким энергопотреблением.Большинство светодиодных ламп не ведут себя как резистивная нагрузка и из-за более высокого КПД потребляют гораздо меньше энергии. Когда они подключены к оборудованию, цепи могут работать со сбоями или работать с перебоями. Это вызывает мерцание лампы. Чтобы найти решение для этого, необходимо понять основные функции схемы периферийного оборудования и внести некоторые изменения в схему светодиодной лампы, чтобы сделать ее пригодной для использования в сочетании с оборудованием.

В качестве примера рассматривается приложение MR-16.На рисунке 23 ниже показано типичное применение лампы MR-16 и его электрический эквивалент.

Рисунок 23.

Схема электронного трансформатора представляет собой автоколебательный резонансный полумостовой преобразователь. Силовые транзисторы приводятся в действие небольшим трансформатором, который последовательно соединен с выходным трансформатором, чтобы получить основной управляющий ток, пропорциональный нагрузке. Эти схемы очень хорошо работают с резистивными нагрузками, которые обеспечивают стабильный определенный ток нагрузки. Из-за того, что привод зависит от нагрузки транзистора, для запуска схемы требуется минимальный ток нагрузки.Этим условиям удовлетворяют галогенные лампы мощностью от 20 Вт до 60 Вт.

При подключении светодиодных ламп к электронным трансформаторам могут возникнуть всевозможные проблемы несовместимости:

1. Входной выпрямительный каскад светодиодной лампы совсем не похож на резистивную нагрузку; он больше похож на конденсатор.

2. Низкое энергопотребление светодиодной лампы недостаточно для обеспечения стабильного пуска схемы электронного трансформатора.

3. Емкостная нагрузка может вызвать сильные всплески тока, которые могут вызвать срабатывание защиты электронного трансформатора от перегрузки по току, и могут привести к повторяющимся циклам отключения / повторного запуска.

На рисунке 24 ниже показана типичная недорогая светодиодная лампа MR-16, состоящая из выпрямительного каскада и понижающего драйвера светодиода, подключенного к электронному трансформатору. График осциллографа справа показывает соответствующие формы сигналов.

Рисунок 24.

Теоретически выходное напряжение 12 В переменного тока электронного трансформатора должно быть достаточным для зарядки V CAP до 16 ~ 17 В постоянного тока , а драйвер светодиода Buck должен иметь входное напряжение, достаточное для обеспечения постоянного тока для четыре светодиода.Но на самом деле видно, что электронный трансформатор активен только на короткое время. Емкостная нагрузка светодиодной лампы не может обеспечить стабильную работу электронного трансформатора, а буферный конденсатор лишь иногда заряжается сильноточными импульсами. Из-за такого прерывистого поведения входное напряжение понижающего преобразователя иногда падает ниже прямого напряжения цепочки светодиодов, и ток светодиода имеет провал. Это приводит к случайному низкочастотному мерцанию, которое очень хорошо видно.Примечание. Некоторые электронные трансформаторы более чувствительны к емкостным нагрузкам, чем другие. Светодиодная лампа может лучше работать с простыми электронными трансформаторами без средств защиты. Но в целом многие недорогие светодиодные лампы демонстрируют проблемы совместимости при подключении к различным электронным трансформаторам.

Чтобы решить эту проблему несовместимости, необходимо изменить конструкцию светодиодной лампы, чтобы она больше походила на галогенную лампу: входной ток должен быть стабильным и соответствовать минимальному рабочему току электронного трансформатора.

Компания Richtek разработала специальные драйверы светодиодов MR-16 для достижения оптимальной совместимости с электронными трансформаторами. Эти драйверы светодиодов используют двухступенчатую топологию проектирования: см. Рисунок 25:

.

Рисунок 25. Двухступенчатая топология драйвера светодиода MR-16

Первая ступень - это повышающий преобразователь с контролем входного тока и выходного напряжения. Вторая ступень - понижающий преобразователь постоянного тока. Ступень Boost будет управлять уровнем входного тока, чтобы удовлетворить требования к минимальной нагрузке электронного трансформатора, и обеспечивать функцию PFC, поддерживая электронный трансформатор активным в течение полного сетевого цикла.Входное сопротивление будет напоминать резистивную нагрузку. Понижающий каскад питается от выходного напряжения Boost, где C1 - буферный элемент. Это повышающее напряжение является стабильным и достаточно высоким для последовательного перехода к светодиодным цепочкам до 5 светодиодов высокой яркости.


На рисунке 26 показано типичное приложение MR-16 мощностью 5 Вт, использующее RT8479C, который представляет собой полностью интегрированный двухступенчатый драйвер светодиода MR-16. В этой конструкции используются четыре последовательно соединенных светодиода Philips Lumiled Luxeon Rebel.

Рисунок 26.

RT8479C содержит два интегрированных силовых полевых МОП-транзистора: один для Boost (LX1) и один для Buck (LX2). Boost работает как регулятор пикового тока с фиксированным временем отключения, который обеспечивает определенный минимальный входной пиковый ток и естественную модуляцию тока PFC. Напряжение на шине регулируется Boost и включает защиту от перенапряжения. Buck представляет собой топологию быстрой гистерезисной постоянной пульсации тока и регулирует ток светодиода до стабильного уровня без мерцания с помощью резистора считывания на стороне высокого напряжения. ACTL может использоваться для управления током светодиода с помощью внешнего сигнала диммирования или позволяет регулировать ток через резистор NTC.

Рисунок 27. RT8479 Двухступенчатые входные и выходные сигналы MR-16

На рисунке 27 показаны формы входных и выходных сигналов драйвера светодиода RT8479 при подключении к электронному трансформатору. Электронный трансформатор активен в течение большей части периода линейного напряжения. (Только во время прохождения синусоидальной волны через ноль схема имеет небольшое время бездействия из-за запуска, запускаемого DIAC). Увеличенные кривые справа показывают объединенный цикл переключения трансформатора и переключение ступеней повышения напряжения: регулятор входного тока повышения поддерживает пиковый входной ток на определенном уровне, достаточном для поддержания активности цепи трансформатора.Boost также регулирует напряжение на шине V CAP до уровня 25 В, что дает достаточный запас для понижающего каскада для управления четырьмя светодиодами стабильным током без пульсаций. Еще одним преимуществом этого режима работы является то, что входной коэффициент мощности довольно высок, около 0,97, а отсутствие сильных всплесков тока повышает надежность всего приложения.

Хотя измерение изменения тока светодиода дает некоторую индикацию мерцания светодиода, лучше измерить фактическое изменение светового потока светодиодной цепочки.Поскольку для расчета процента мерцания необходимо измерить только относительное отклонение освещенности , можно использовать простой фотодатчик со встроенным усилителем. Форму выходного сигнала можно показать на осциллографе.

Схема на Рисунке 28 показывает простой преобразователь света в напряжение с использованием микросхемы TSL257.

Рисунок 28. Инструмент для измерения мерцания света

TSL257 - это простая ИС преобразователя света в напряжение с хорошей линейностью. Его можно запитать от одной литий-ионной батареи, что делает его портативным измерительным инструментом.Выходное напряжение прямо пропорционально интенсивности света (облучению) и может быть подключено к осциллографу, тем самым отображая колебания света в виде волны на экране осциллографа. Полоса пропускания 2 кГц достаточна для измерения мерцания света. TSL257 не дорогой, и его можно купить в Farnell или Digikey.

На следующих рисунках показано, как построить такой инструмент.

Необходимые компоненты: коаксиальный провод, литий-ионный аккумулятор, микросхема TSL257, переключатель, электролитический конденсатор 22 мкФ / 25 В и черный пластиковый ящик с 3-миллиметровым отверстием в верхней части.TSL257 помещается датчиком к отверстию.

Затем датчик фиксируется непрозрачным эпоксидным клеем. Наконец, подключены другие компоненты.

Из-за высокой светочувствительности TSL257, свет, падающий на датчик, необходимо значительно ослабить, чтобы сделать его пригодным для измерения прямого света от светодиодных цепочек.Над отверстием можно положить несколько слоев бумаги формата A4, чтобы добиться достаточного ослабления света. В качестве тестового инструмента использовалось 8 слоев бумаги.

Рисунок 29. Практическое измерение мерцания света

Чтобы избежать влияния окружающего света, освещение в помещении следует выключить. Инструмент должен быть расположен над светодиодной лампой, чтобы получить показание светоотдачи с максимальным уровнем около 3 В. Когда происходит отсечение формы волны, расстояние до источника света следует увеличить или добавить несколько слоев бумаги для большего ослабления света.Измерьте пиковое значение и среднее значение выходного сигнала датчика. Примените некоторое усреднение для уменьшения шума. Для синусоидальных сигналов% мерцания можно рассчитать по формуле:

Минимизация мерцания в светодиодных лампах начинается с хорошего понимания топологии драйвера и характеристик светодиодов. В одноступенчатых драйверах светодиодов с высоким коэффициентом мощности мерцание света можно количественно измерить, измерить и уменьшить путем выбора подходящих компонентов или добавления схем уменьшения пульсаций светодиодов. Чаще всего случайное мерцание вызвано проблемами совместимости светодиодных ламп и периферийного осветительного оборудования.Для решения этих проблем с мерцанием требуется тщательный анализ этих систем. Richtek предлагает несколько мощных решений для автономных светодиодных драйверов, которые демонстрируют хорошую совместимость с системой и удовлетворяют требованиям современного рынка светодиодных драйверов к мерцанию света.

.

valen214 / Massdrop-Ctrl-Keyboard-Ripple-LED: добавление эффекта всплеска светодиода с предоставленной прошивкой QMK путем редактирования matrix_init_user (), matrix_scan_user (), process_record_user (), led_instructions []

перейти к содержанию Зарегистрироваться
  • Почему именно GitHub? Особенности →
    • Обзор кода
    • Управление проектами
    • Интеграции
    • Действия
    • Пакеты
    • Безопасность
    • Управление командой
    • Хостинг
    • мобильный
    • Истории клиентов →
    • Безопасность →
  • Команда
  • Предприятие
  • Проводить исследования
    • Изучить GitHub →
.

Ripple для начинающих: пошаговое руководство по XRP

Запущенная в 2012 году, XRP (XRP) сейчас прочно закрепилась как одна из крупнейших криптовалют в мире. Родной актив XRP Ledger, блокчейн-платформы с открытым исходным кодом, XRP стремится предлагать быстрые, доступные и надежные трансграничные платежи.

И XRP, и XRP Ledger используются американской технологической компанией Ripple, которая разрабатывает ряд решений, предназначенных для преобразования глобальной платежной индустрии.

В этом руководстве подробно рассматривается глобальная платежная сеть Ripple, как работает XRP и что ждет этот амбициозный проект в будущем.

Заявление об ограничении ответственности: Эта информация не должна интерпретироваться как одобрение криптовалюты или какой-либо конкретной поставщик, услуга или предложение. Это не рекомендация торговать.

Тикер XRP
Использование Международные платежи
Год выпуска 2012
Страна происхождения США
Максимальное предложение 100000000000
Алгоритм консенсуса Доказательство правильности
Известные члены команды Брэд Гарлингхаус, Дэвид Шварц, Стефан Томас
Известные партнерства Accenture, American Express, Deloitte, Королевский банк Канады, MoneyGram, Национальный банк Австралии , Western Union, Westpac
Добыча? No

Где купить XRP

.

Что такое Ripple? Что такое XRP? Окончательное новое руководство, основанное на обширных исследованиях

Ripple была создана Ripple Labs Inc. как сеть, которая нацелена на обеспечение мгновенных и безопасных финансовых транзакций любого размера по незначительной цене.

Вкратце, если есть люди, желающие обменять валюту или торговую пару с помощью Ripple, есть способ отправлять и получать указанную пару.

В отличие от большинства криптовалют, Ripple, так называемый альткойн, не использует математическую систему доказательства работы.Вместо этого это зависит от протокола консенсуса, который требует, чтобы пользователи доверяли узлам, которые отвечают за поддержание целостности сети, а не майнерам.

Традиционные финансовые транзакции являются медленными и дорогостоящими, и нет четкой глобальной сети или механизма для этих транзакций. Ripple стремится сделать этот процесс невероятно эффективным, используя технологию блокчейна и свой токен XRP.

Краткий факт: Первоначальный проект Ripple был запущен в 2004 году Райаном Фуггером, веб-разработчиком, с целью построения инновационной денежной системы.

Что такое Ripple? - Источник: shutterstock.com

Так что же такое Ripple? Он построен на основе распределенного интернет-протокола с открытым исходным кодом и поддерживает токены, которые представляют все, от валюты и товаров до воздушных миль. Он направлен на повышение эффективности транзакций между финансовыми учреждениями.

«XRP - это цифровой актив, который существует в реестре XRP, одном из продуктов с открытым исходным кодом, созданных Ripple. XRP - это ключевой компонент Интернета ценностей, поскольку он решает ключевой момент трений: предварительное финансирование счетов nostro / vostro, необходимое для облегчения трансграничных платежей.”

Брэд Гарлингхаус, генеральный директор Ripple

Чтобы лучше проиллюстрировать, что это такое, проще вернуться во времени к своему предшественнику, Ripplepay. Сервис Ripplepay позволил взаимосвязанным предприятиям контролировать и проводить платежи между собой.

Кто такой Брэд Гарлингхаус?

Брэд - генеральный директор Ripple. Он является бизнес-ангелом и ранее был председателем и генеральным директором Hightail. Он присоединился к Ripple Labs в качестве главного операционного директора в апреле 2015 года.

Внутри учетных записей RipplePay был создан профиль, который указывал, насколько вы доверяете другим учетным записям, назначая им кредитные лимиты.Всякий раз, когда пользователю нужно было произвести платеж другому пользователю, служба находила бы последовательность посредников, которые подключались к желаемому получателю платежа и записывали упомянутый платеж в каждую учетную запись на протяжении всей последовательности.

.

Смотрите также