సీలింగ్ LED లాంప్ డ్రైవర్ సర్క్యూట్

ఈ రోజుల్లో సిఎఫ్ఎల్ మరియు ఫ్లోరోసెంట్ దీపాలను దాదాపుగా ఎల్‌ఇడి దీపాలతో భర్తీ చేస్తారు, ఇవి ఎక్కువగా వృత్తాకార లేదా చదరపు ఆకారపు ఫ్లాట్ సీలింగ్ మౌంటెడ్ ఎల్‌ఇడి దీపాల రూపంలో ఉంటాయి.

ఈ దీపాలు మన ఇళ్ళు, కార్యాలయాలు లేదా దుకాణాల ఫ్లాట్ సీలింగ్ ఉపరితలంతో అందంగా విలీనం అవుతాయి, విద్యుత్ ఆదా మరియు అంతరిక్ష ప్రకాశం పరంగా అధిక సామర్థ్యం కలిగిన ఉత్పత్తితో పాటు లైట్ల కోసం సౌందర్య రూపాన్ని అందిస్తుంది.

ఈ వ్యాసంలో మేము ఒక సాధారణ మెయిన్స్ ఆపరేటెడ్ బక్ కన్వర్టర్ గురించి చర్చిస్తాము, వీటిని 3 వాట్ మరియు 10 వాట్ల పరిధి మధ్య సీలింగ్ LED దీపాలను వెలిగించటానికి డ్రైవర్‌గా ఉపయోగించవచ్చు.

సర్క్యూట్ వాస్తవానికి 220 V నుండి 15 V SMPS సర్క్యూట్, కానీ ఇది వేరుచేయబడని డిజైన్ కనుక ఇది సంక్లిష్టమైన ఫెర్రైట్ ట్రాన్స్ఫార్మర్ మరియు ప్రమేయం ఉన్న క్లిష్టమైన కారకాలను తొలగిస్తుంది.

నాన్-వివిక్త డిజైన్ మెయిన్స్ ఎసి నుండి సర్క్యూట్‌కు ఒంటరిగా ఉండకపోయినా, యూనిట్‌పై సరళమైన దృ plastic మైన ప్లాస్టిక్ కవర్ ఈ లోపాన్ని సులభంగా ఎదుర్కుంటుంది, ఇది వినియోగదారుకు ఎటువంటి ముప్పు లేదని హామీ ఇస్తుంది.

మరోవైపు, వివిక్త కాని డ్రైవర్ సర్క్యూట్ గురించి ఉత్తమమైన విషయాలు ఏమిటంటే, క్లిష్టమైన SMPS ట్రాన్స్ఫార్మర్ లేకపోవడం వల్ల ఇది చౌకైనది, నిర్మించడం, వ్యవస్థాపించడం మరియు ఉపయోగించడం సులభం, దీనిని సాధారణ ప్రేరకంతో భర్తీ చేస్తారు.

ST మైక్రో ఎలెక్ట్రానిక్స్ చేత ఒకే IC VIPer22A ను ఉపయోగించడం వలన డిజైన్ వాస్తవంగా దెబ్బతిన్న రుజువు మరియు శాశ్వతంగా, ఇన్పుట్ AC సరఫరా పేర్కొన్న 100 V మరియు 285 V పరిధిలో ఉంటే.

IC VIPer22A-E గురించి

పిన్-ఫర్-పిన్ మ్యాచ్‌గా జరిగే VIPer12A-E మరియు VIPer22A-E, మరియు అనేక మెయిన్స్ AC నుండి DC విద్యుత్ సరఫరా అనువర్తనాల కోసం రూపొందించబడ్డాయి. ఈ పత్రం VIPer12 / 22A-E ని ఉపయోగించి ఆఫ్-లైన్, నాన్సోలేటెడ్ SMPS LED డ్రైవర్ విద్యుత్ సరఫరాను అందిస్తుంది.

నాలుగు ప్రత్యేకమైన డ్రైవర్ నమూనాలు ఇక్కడ చేర్చబడ్డాయి. చిప్ VIPer12A-E ను 200 V వద్ద 12 V మరియు 16 V 200 mA సీలింగ్ LED దీపాలను నడపడానికి ఉపయోగించవచ్చు.

VIPer22A-E ను 12 V / 350 mA మరియు 16 V / 350 mA సరఫరాతో ఆర్ట్ చేసిన అధిక వాటేజ్ సీలింగ్ దీపాలకు వర్తించవచ్చు.

10 V నుండి 35 V వరకు ఏదైనా అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ కోసం అదే PCB లేఅవుట్ను ఉపయోగించవచ్చు. ఇది అనువర్తనాన్ని చాలా వైవిధ్యంగా చేస్తుంది మరియు 1 వాట్ నుండి 12 వాట్ల వరకు విస్తృత శ్రేణి LED దీపాలను శక్తివంతం చేయడానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది.

స్కీమాటిక్‌లో, 16 V కన్నా తక్కువ పని చేయగల లోడ్‌ల కోసం, డయోడ్ D6 మరియు C4 చేర్చబడ్డాయి, ఎందుకంటే 16 V కంటే ఎక్కువ లోడ్లు అవసరం, డయోడ్ D6 మరియు కెపాసిటర్ C4 తొలగించబడతాయి.

సర్క్యూట్ ఎలా పనిచేస్తుంది

అన్ని 4 వేరియంట్ల సర్క్యూట్ విధులు తప్పనిసరిగా ఒకేలా ఉంటాయి. వైవిధ్యం ప్రారంభ సర్క్యూట్ దశలో ఉంది. మూర్తి 3 లో వివరించిన విధంగా మోడల్‌ను వివరిస్తాము.

కన్వర్టర్ డిజైన్ అవుట్పుట్ మెయిన్స్ AC 220V ఇన్పుట్ నుండి వేరుచేయబడదు. ఇది DC లైన్ యొక్క అవుట్పుట్ మైదానానికి AC తటస్థ రేఖ సాధారణం కావడానికి కారణమవుతుంది, అందువల్ల తటస్థ మెయిన్‌లకు బ్యాక్ రిఫరెన్స్ కనెక్షన్‌ను అందిస్తుంది.

ఈ ఎల్‌ఈడీ బక్ కన్వర్టర్ తక్కువ ఖర్చు అవుతుంది ఎందుకంటే ఇది సాంప్రదాయ ఫెర్రైట్ ఇ-కోర్ బేస్డ్ ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ మరియు వివిక్త ఆప్టో కప్లర్‌పై ఆధారపడదు.

మెయిన్స్ ఎసి లైన్ డయోడ్ డి 1 ద్వారా వర్తించబడుతుంది, ఇది ప్రత్యామ్నాయ ఎసి సగం చక్రాలను DC అవుట్పుట్‌కు సరిచేస్తుంది. C1, L0, C2 పై-ఫిల్టర్ {EMI శబ్దాన్ని తగ్గించడానికి సహాయపడతాయి.

ప్రతి ప్రత్యామ్నాయ సగం చక్రానికి కెపాసిటర్లు ఛార్జ్ అవుతాయి కాబట్టి, ఆమోదయోగ్యమైన పల్స్ లోయను నిర్వహించడానికి వడపోత కెపాసిటర్ యొక్క విలువ ఎంపిక చేయబడింది. 2 kV వరకు అలల పేలుడు పప్పులను భరించడానికి D1 కు బదులుగా రెండు డయోడ్లను వర్తించవచ్చు.

R10 కొన్ని లక్ష్యాలను సంతృప్తి పరుస్తుంది, ఒకటి ఇన్ర్ష్ ఉప్పెనను పరిమితం చేయడం మరియు మరొకటి విపత్తు పనిచేయకపోయినా ఫ్యూజ్‌గా పనిచేయడం. వైర్ గాయం నిరోధకం ఇన్రష్ కరెంట్‌తో వ్యవహరిస్తుంది.

సిస్టమ్ మరియు భద్రతా వివరాల ప్రకారం ఫైర్ రెసిస్టెంట్ రెసిస్టర్ మరియు ఫ్యూజ్ చాలా బాగా పనిచేస్తాయి.

X7 అవసరం లేకుండా లైన్ మరియు తటస్థ భంగం లెవలింగ్ చేయడం ద్వారా C7 EMI ని నియంత్రిస్తుంది. ఈ సీలింగ్ LED డ్రైవర్ ఖచ్చితంగా EN55022 స్థాయి 'B' స్పెసిఫికేషన్లకు అనుగుణంగా ఉంటుంది. లోడ్ డిమాండ్ తక్కువగా ఉంటే, అప్పుడు ఈ C7 ను సర్క్యూట్ నుండి తొలగించవచ్చు.

సి 2 లోపల అభివృద్ధి చేయబడిన వోల్టేజ్ ఐసి యొక్క మోస్ఫెట్ కాలువకు పిన్స్ ద్వారా 5 నుండి 8 వరకు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది.

అంతర్గతంగా, IC VIPer లో స్థిరమైన ప్రస్తుత మూలం ఉంది, ఇది Vdd పిన్ 4 కి 1mA ను అందిస్తుంది. ఈ 1 mA కరెంట్ కెపాసిటర్ C3 ను ఛార్జ్ చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.

Vdd పిన్‌పై వోల్టేజ్ కనిష్ట విలువ 14.5 V కి విస్తరించిన వెంటనే, IC యొక్క అంతర్గత ప్రస్తుత మూలం స్విచ్ ఆఫ్ అవుతుంది మరియు VIPer ఆన్ / ఆఫ్ చేయడం ప్రారంభిస్తుంది.

ఈ పరిస్థితిలో, శక్తి Vdd క్యాప్ ద్వారా పంపిణీ చేయబడుతుంది. ఈ కెపాసిటర్ లోపల నిల్వ చేయబడిన విద్యుత్తు అవుట్పుట్ కెపాసిటర్ యొక్క ఛార్జ్ చేసే శక్తితో కలిసి అవుట్పుట్ లోడ్ కరెంట్ను అందించడానికి అవసరమైన శక్తి కంటే ఎక్కువగా ఉండాలి, Vdd క్యాప్ 9 V కన్నా తక్కువ పడిపోయే ముందు.

ఇచ్చిన సర్క్యూట్ స్కీమాటిక్స్లో ఇది గమనించవచ్చు. ప్రారంభ స్విచ్ ఆన్ సమయానికి మద్దతు ఇవ్వడానికి కెపాసిటర్ విలువ ఎంచుకోబడుతుంది.

షార్ట్ సర్క్యూట్ జరిగినప్పుడు, Vdd క్యాప్ లోపల ఉన్న ఛార్జ్ కనీస విలువ కంటే తక్కువగా పడిపోతుంది, అధిక వోల్టేజ్ కరెంట్ జెనరేటర్‌లో నిర్మించిన IC లు తాజా ప్రారంభ చక్రానికి కారణమవుతాయి.

కెపాసిటర్ యొక్క ఛార్జింగ్ మరియు ఉత్సర్గ దశలు విద్యుత్ సరఫరా ఆన్ మరియు ఆఫ్ చేయబడే కాలాన్ని నిర్ణయిస్తాయి. ఇది అన్ని భాగాలపై RMS వేడెక్కడం ప్రభావాన్ని తగ్గిస్తుంది.

దీన్ని నియంత్రించే సర్క్యూట్లో Dz, C4 మరియు D8 ఉన్నాయి. సైక్లింగ్ వ్యవధిలో D8 C4 ను దాని గరిష్ట విలువకు వసూలు చేస్తుంది, D5 ప్రసరణ మోడ్‌లో ఉంటుంది.

ఈ కాలంలో, ఐసికి సరఫరా మూలం లేదా రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ భూగర్భ మట్టానికి దిగువన ఉన్న డయోడ్ యొక్క ఫార్వర్డ్ వోల్టేజ్ డ్రాప్ ద్వారా తగ్గించబడుతుంది, ఇది D8 డ్రాప్‌కు కారణమవుతుంది.

అందువల్ల ప్రధానంగా జెనర్ వోల్టేజ్ అవుట్పుట్ వోల్టేజ్కు సమానం. నియంత్రణ వోల్టేజ్‌ను సున్నితంగా చేయడానికి C4 Vfb మరియు సరఫరా మూలం మీద జతచేయబడుతుంది.

Dz అనేది 12 V, 1⁄2 W జెనర్ 5 mA యొక్క నిర్దిష్ట పరీక్ష ప్రస్తుత రేటింగ్ కలిగి ఉంది. చిన్న కరెంట్ వద్ద రేట్ చేయబడిన ఈ జెనర్స్ అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ యొక్క అధిక ఖచ్చితత్వాన్ని అందిస్తాయి.

అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ 16 V కన్నా తక్కువ ఉంటే, మూర్తి 3 లో చూపిన విధంగా సర్క్యూట్ ఏర్పాటు చేయవచ్చు, ఇక్కడ Vdb Vfb పిన్ నుండి వేరుచేయబడుతుంది. ప్రస్తుత మూలంలో నిర్మించిన IC Vdd కెపాసిటర్‌ను ఛార్జ్ చేసిన వెంటనే, Vdd అధ్వాన్నమైన పరిస్థితులలో 16V ని పొందగలదు.

5% కనిష్ట సహనం కలిగిన 16 V జెనర్ 15.2 V కావచ్చు, భూమికి నిరోధకతతో నిర్మించినది 1.230k is, ఇది మొత్తం 16.23 V ఇవ్వడానికి 1.23 V అదనపు ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

16 V అవుట్పుట్ మరియు పెద్దది కోసం, Vdd పిన్ మరియు Vfb పిన్ మూర్తి 4 లో సూచించిన విధంగా సాధారణ డయోడ్ మరియు కెపాసిటర్ ఫిల్టర్‌ను ప్రోత్సహించడానికి అనుమతించబడతాయి.

ఇండక్టర్ ఎంపిక

ఇండక్టర్ యొక్క ప్రారంభ ఆపరేటింగ్ దశలో నిరంతర మోడ్‌లో ఈ క్రింది సూత్రం ద్వారా నిర్ణయించవచ్చు, ఇది ఇండక్టర్‌కు సమర్థవంతమైన అంచనాను అందిస్తుంది.

ఎల్ = 2 [పి _{అవుట్} / (( ఐడి _{శిఖరం} )^{రెండు}x f)]

ఇడ్‌పీక్ అత్యల్ప గరిష్ట కాలువ ప్రవాహం, IC VIPer12A-E కోసం 320 mA మరియు VIPer22A-E కోసం 560 mA, f 60 kHz వద్ద మారే ఫ్రీక్వెన్సీని సూచిస్తుంది.

బక్ కన్వర్టర్ కాన్ఫిగరేషన్‌లో సరఫరా చేయబడిన శక్తిని అత్యధిక పీక్ కరెంట్ నియంత్రిస్తుంది. తత్ఫలితంగా, పైన ఇచ్చిన గణన నిరంతర మోడ్‌లో పనిచేయడానికి రూపొందించిన ఇండక్టర్‌కు అనుకూలంగా కనిపిస్తుంది.

ఇన్పుట్ కరెంట్ సున్నాకి జారిపోయినప్పుడు, అవుట్పుట్ పీక్ కరెంట్ అవుట్పుట్కు రెండు రెట్లు వస్తుంది.

ఇది IC VIPer22A-E కొరకు అవుట్పుట్ కరెంట్‌ను 280 mA కి పరిమితం చేస్తుంది.

ఒకవేళ ప్రేరకానికి పెద్ద విలువ ఉంటే, నిరంతర మరియు నిరంతరాయ మోడ్ మధ్య మారడం, మేము ప్రస్తుత పరిమితి సమస్య నుండి 200 mA ని సులభంగా సాధించగలుగుతాము. తక్కువ అలల వోల్టేజ్ సాధించడానికి C6 కనీస ESR కెపాసిటర్ కావాలి.

వి _అలలు = నేను _అలలు x సి _esr

D5 కి హై స్పీడ్ స్విచింగ్ డయోడ్ అవసరం, కానీ D6 మరియు D8 సాధారణ రెక్టిఫైయర్ డయోడ్లు కావచ్చు.

అవుట్పుట్ వోల్టేజ్‌ను 16 V కి పరిష్కరించడానికి DZ1 ఉపయోగించబడుతుంది. బక్ కన్వర్టర్ యొక్క లక్షణాలు గరిష్ట-పాయింట్ వద్ద ఛార్జ్-అప్‌కు కారణమవుతాయి. అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ కంటే 3 నుండి 4 V ఎక్కువ ఉండే జెనర్ డయోడ్ను ఉపయోగించమని సలహా ఇస్తారు.

ఫిగర్ # 3

పై మూర్తి 3 పైకప్పు LED దీపం ప్రోటోటైప్ డిజైన్ కోసం సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రాన్ని చూపిస్తుంది. ఇది 350 mA యొక్క వాంఛనీయ ప్రవాహాన్ని కలిగి ఉన్న 12 V LED దీపాలకు రూపొందించబడింది.

ఒకవేళ తక్కువ మొత్తంలో కరెంట్ కావాల్సినట్లయితే, అప్పుడు VIPer22A-E ను VIPer12A-E గా మార్చవచ్చు మరియు కెపాసిటర్ C2 ను 10 μf నుండి 4.7 toF కి తగ్గించవచ్చు. ఇది 200 mA వరకు ఇస్తుంది.

ఫిగర్ # 4

పైన ఉన్న మూర్తి 4 16 V అవుట్పుట్ లేదా అంతకంటే ఎక్కువ మినహా ఒకేలాంటి డిజైన్‌ను ప్రదర్శిస్తుంది, D6 మరియు C4 లను తొలగించవచ్చు. జంపర్ అవుట్పుట్ వోల్టేజ్‌ను Vdd పిన్‌తో కలుపుతుంది.

లేఅవుట్ ఆలోచనలు మరియు సూచనలు

L విలువ పేర్కొన్న అవుట్పుట్ కరెంట్ కోసం నిరంతర మరియు నిరంతరాయ మోడ్ మధ్య ప్రవేశ పరిమితులను అందిస్తుంది. నిరంతరాయ మోడ్‌లో పనిచేయడానికి, ప్రేరక విలువ దీని కంటే తక్కువగా ఉండాలి:

L = 1/2 x R x T x (1 - D)

R లోడ్ నిరోధకతను సూచించే చోట, T మారే కాలాన్ని సూచిస్తుంది మరియు D విధి చక్రం ఇస్తుంది. మీరు పరిగణనలోకి తీసుకోవడానికి కొన్ని అంశాలను కనుగొంటారు.

మొదటిది, ఎక్కువ నిరంతరాయంగా పెద్ద కరెంట్. 0.56 A అయిన VIPer22A-E యొక్క పల్స్ ప్రస్తుత నియంత్రణ ద్వారా ఈ స్థాయి కనీస పల్స్ కంటే తక్కువగా ఉండాలి.

మరొకటి, మేము నిరంతరం పనిచేయడానికి పెద్ద పరిమాణ ప్రేరకంతో పనిచేసేటప్పుడు, VIPer IC లోని MOSFET యొక్క లోటులను మార్చడం వలన మిగులు వేడిని ఎదుర్కొంటాము.

ఇండక్టర్ లక్షణాలు

ఇండక్టర్ కోర్ను సంతృప్తపరిచే అవకాశాన్ని నివారించడానికి ఇండక్టర్ కరెంట్ స్పెసిఫికేషన్ అవుట్పుట్ కరెంట్ కంటే ఎక్కువగా ఉండాలి అని ప్రత్యేకంగా చెప్పనవసరం లేదు.

470 uH యొక్క ఇండక్టెన్స్ విలువను సాధించే వరకు, తగిన ఫెర్రైట్ కోర్ మీద 24 SWG ​​సూపర్ ఎనామెల్డ్ రాగి తీగను మూసివేయడం ద్వారా ఇండక్టర్ L0 ను నిర్మించవచ్చు.

అదేవిధంగా, 1 mH యొక్క ఇండక్టెన్స్ విలువను సాధించే వరకు, ఏదైనా తగిన ఫెర్రైట్ కోర్ మీద 21 SWG సూపర్ ఎనామెల్డ్ రాగి తీగను మూసివేయడం ద్వారా ఇండక్టర్ L1 ను నిర్మించవచ్చు.

పూర్తి భాగాల జాబితా

మరిన్ని వివరాలు మరియు పిసిబి డిజైన్ కోసం దయచేసి దీనిని చూడండి డేటాషీట్ పూర్తి చేయండి