Диплом. Диплом Ионов А.В. 1. Теоретическая часть
 Скачать 1.71 Mb.
|
1.14 Использование светодиодовПримеры массового применения светодиодов можно найти повсюду. На перекрестках Москвы к 850-летнему юбилею города было установлено 1000 светодиодных светофоров; для зеленого света применены элементы на основе нитридов. Сделаны первые светодиодные железнодорожные светофоры с узкой направленностью излучения. На одном из небоскребов Нью-Йорка, на Таймс-Сквер, установлен полноцветный светодиодный экран площадью несколько квадратных метров, смонтированный из 16 млн. элементов; в Москве первый экран (меньших размеров) начал работать на Манежной площади. Проектируются телевизоры с экранами более 70 см по диагонали, в которых каждая из 100 тыс. светящихся точек, формирующих изображение, сделана из светодиодов трех цветов - синего, зеленого и красного. Компания «Осрам-Оптосемикондакторс», специально организованная двумя промышленными гигантами “Осрам” и “Сименс” для производства светодиодов, продемонстрировала служебное помещение с плафоном на потолке из 14 тыс. голубых, зеленых, желтых, красных и белых светодиодов. Режим работы устанавливается процессором, поэтому простым выбором тока легко задать освещение того или иного типа от теплого, близкого к свету ламп накаливания, до холодного, как у люминесцентных ламп. Излучение светодиодов в плафоне сфокусировано так, что свет идет вниз, не рассеиваясь к стенам. Светодиоды найдут применение и в декоративном освещении архитектурных деталей, как это уже осуществлено в Дуйсбурге (Германия), при освещении моста полупроводниковыми светильниками, смонтированными в столбах ограды. 2.Специальная часть 2.1 Анализ схемы электрической принципиальной Напряжение на драйвер подается от источника питания 12В Температура элементов меряется при помощи терморезистора TTF3A103J34D3A. Световые характеристики светодиодов снимаются яркомером - люксометр ЯРМ-3. Блок схема элементов стенда показана на «Рис 2.1»  Рис 2.1 Блок схема стенда 2.1.1 Драйвер питания светодиодов Технические характеристики светодиодного драйвера. Напряжение питания: 12 В Размер печатной платы 40 х 40 мм Ток потребления, не более 10 мА Размер печатной платы 25.6 х 32.6 мм Два мощных светодиода управляются высоковольтным драйвером CPC9909 Микросхема СРС9909 «Рис. 19» работает по схеме частотно-импульсной модуляции с постоянным контролем пикового тока.  Рисунок19. Принципиальная схема CPC9909 Схема регулирования является стабильной, позволяющей работать с коэффициентом заполнения импульса D (величина, обратная скважности) более 50% без характерных в таком случае нестабильности и высших гармоник. Драйвер на СРС9909 стабилизирует ток в светодиодах, сравнивая с опорным напряжением падение на токовом шунте — резистивном датчике тока, подключенном к входу CS микросхемы. Источником опорного напряжения служит встроенный в СРС9909 источник калиброванного напряжения 250 мВ. При необходимости на вход LD микросхемы может быть подано другое (меньшее) опорное напряжение для организации аналогового диммирования либо для реализации функции мягкого включения «Рис. 20».  Рисунок 20. Схема мягкого включения Мягкое включение (soft-start) — постепенное нарастание тока на светодиодах при включении светодиодов с целью дополнительного продления ресурса светодиодов. Данная функция особо рекомендуется для мощных светодиодов, отличающихся высоким тепловыделением. В схеме ток через светодиоды имеет пилообразный характер «Рис. 21», изменяясь в диапазоне от ILED min до ILED max по периодическому закону.  Рисунок 21. Стадии работы драйвера Данный характер тока — следствие работы микросхемы СРС9909 о стабилизации тока через светодиоды. При первом включении ток в цепи измерительного резистора равен нулю, что приводит к открытию транзистора. Открытие транзистора означает начало периода on-time. В течение периода on-time ток на выходе драйвера нарастает с динамикой, ограниченной индуктивностью L, при этом в L запасается энергия (рис. 7). В момент достижения током заранее заданной пороговой величины ILEDmax транзистор закрывается, ток через светодиоды начинает спадать — наступает период off-time. В течение периода off-timeсветодиоды питаются энергией, ранее накопленной в индуктивности L. Энергия постепенно тратится, ток плавно спадает. Интенсивность спада тока определяется величиной индуктивности. В конце периода off-time(рис. 8), длительность которого задана заранее, микросхема открывает транзистор, начинается следующий период on-time. В этот период индуктивность L восстанавливает израсходованную энергию, а ток возрастает до пороговой величины ILEDmax. Процесс носит периодический характер. Основные параметры работы драйвера на СРС9909 (величина ILEDmaxи длительность периода off-time) задаются двумя резисторами — времязадающим и измерительным. Рекомендации по выбору их номиналов рассмотрены ниже. 2.2Выбор элементной базы |