Вход |  Регистрация
 
 
Время электроники Воскресенье, 8 декабря
 
 


Это интересно!

Ранее

Новые подходы к регулировке яркости и управлению светодиодами

В статье обсуждаются проблемы оптимального управления светодиодными системами освещения. Рассмотрены основные методы регулировки яркости и способы построения драйверов светодиодов, которые обеспечивают простое управление, точную передачу цвета и равномерность свечения многоканальных светодиодных систем.

Новые DC/DC-драйверы светодиодов от компании PEAK electronics

Активное внедрение светодиодов в системы освещения и подсветки обусловлено их высокой надежностью, низким энергопотреблением, большим сроком эксплуатации, удобством применения и широтой спектра задач, решаемых с помощью светодиодных светильников. Для питания светодиодов необходим стабилизированный ток, поэтому в качестве его источника применяется специализированный драйвер. Следуя тенденциям рынка, компания Peak Electronics дополнила модельный ряд драйверов для светодиодов двумя новыми сериями – PLED-UW1 и PLED-P.

Высокоэффективные люминесцентные лампы T8 - новый стандарт экономичного освещения в США. Часть 2

Реклама

По вопросам размещения рекламы обращайтесь в отдел рекламы

Реклама наших партнеров

 

3 мая

На подходе — светодиодное освещение

Индустрия сделала все необходимое для внедрения светодиодного освещения, разработала и создала широкий ряд продуктов для домашних и коммерческих приложений. Преимущества светодиодов – не мифические, а реальные: эти устройства характеризуются более высокой эффективностью, продолжительным сроком службы, низкой стоимостью и экологичностью. Можно сказать, эра светодиодного освещения вот-вот наступит.



Индустрия сделала все необходимое для внедрения светодиодного освещения, разработала и создала широкий ряд продуктов для домашних и коммерческих приложений. Преимущества светодиодов – не мифические, а реальные: эти устройства характеризуются более высокой эффективностью, продолжительным сроком службы, низкой стоимостью и экологичностью. Можно сказать, эра светодиодного освещения вот-вот наступит.

Несмотря на то, что на рынке постоянно появляются новые приложения с использованием светодиодов, похоже, эти источники света для систем общего освещения уже достигли вершин своих характеристик. Разумеется, нет пределов совершенствованию таких параметров как яркость и светоотдача. Можно ли сказать, что светодиоды уже отвечают требованиям всех приложений, за исключением коммерческих решений и систем для создания спецэффектов? Некоторые эксперты не видят в ближайшей перспективе прорыва в системах общего назначения, считая, что для реализации светодиодного освещения по-прежнему не достигнуты необходимые значения светоотдачи, которая позволила бы заменить, например, стандартные лампы накаливания А19.

Другие эксперты более оптимистичны, полагая, что рынок светодиодного освещения все еще находится на начальных этапах своего развития и потому у него много перспектив. Для того чтобы системы светодиодного освещения отвечали нынешним стандартам, требуется проделать большую работу. Многие изделия уже обладают характеристиками, превосходящими параметры ламп накаливания, а именно, обеспечивают высокий световой поток и качество цвета при меньшем энергопотреблении. Одного этого достаточно для того, чтобы интерес к светодиодному освещению не иссякал.

Прорыв в реализации осветительных систем наступит, когда светильники, пришедшие на замену лампам накаливания, оснастятся интеллектуальными датчиками присутствия, цвет излучения будет регулироваться, светильниками можно будет управлять на расстоянии с помощью проводных или беспроводных сетей, подключенных к интернету.

Говоря о твердотельном освещении, многие имеют в виду лишь светодиоды. Но это только один компонент системы. Необходимо также обеспечить высокое качество оптической системы, структурную интеграцию, питание, управление и связь, а также учесть влияние человеческого фактора. Таким образом, перед разработчиками стоит не только задача повысить эффективность светодиодов. При этом потребительская продукция постоянно совершенствуется: растет ее светоотдача, индекс цветопередачи, снижается стоимость.

Препятствия на пути внедрения твердотельного освещения

Светодиодное освещение является наиболее энергоэффективным. Использование светодиодов сулит большую экономию за счет гораздо более продолжительного срока службы. Твердотельные источники света ярче ламп накаливания и люминесцентных ламп с холодным катодом. Кроме того, яркость светодиодных светильников можно регулировать. Какое препятствие мешает потребителям перейти на светодиодное освещение? Почти все поставщики согласны с тем, что самым большим препятствием к широкому распространению твердотельных источников света является их стоимость.

Потребители неохотно тратят на светодиодный светильник 20—30 долл., в то время когда обычная лампочка стоит лишь несколько долларов. Многих потребителей не убеждает даже та экономия при оплате счетов за электроэнергию, которую обеспечивают светодиоды.

Помимо цены существует еще ряд факторов, сдерживающих безусловное принятие твердотельной технологии. К ним уже не относится отсутствие стандартизации и подозрительное качество первых образцов светодиодной продукции. Проблему усложняет то обстоятельство, что светодиоды — электронные устройства, тогда как лампы накаливания являются электрическими приборами. Таким образом, потребителям подчас не хватает базовых знаний о возможностях светодиодных светильников, у которых, например, больший, чем у ламп накаливания, срок службы и более высокая надежность. Кроме того, репутацию светодиодных светильников подрывают дешевые и низкокачественные изделия, которые периодически поступают на рынок. Например, многие светодиоды, применяемые в системах дорожной сигнализации, не обеспечивают должной надежности.

К другим сдерживающим факторам можно отнести эксплуатационные качества светильников, в т.ч. отсутствие регулировки яркости, недостаточную чистоту цвета, небольшой световой поток, а также отсутствие возможности эффективно и равномерно распределять излучение таким образом, чтобы оно не создавало участков затемнения на освещаемой поверхности.

Таким образом, если подытожить сказанное, то к числу самых главных препятствий на пути реализации твердотельного освещения относятся цены, недостаточный уровень знаний потребителей и невысокая надежность. Если предположить, что эти проблемы полным ходом уже устраняются, когда ожидать массового появления твердотельных систем освещения?

Восход светодиодной зари

В скором времени светодиодное освещение неизбежно получит повсеместное распространение, так почему бы не ускорить его появление в каждом доме? Нельзя ли с помощью правительственных мер, схожих с принятыми недавно для перехода на цифровое ТВ-вещание, повлиять на внедрение твердотельных технологий в жизнь?

Многие руководители светотехнических компаний считают, что без правительственной инициативы и мер широкое распространение твердотельных источников света произойдет за 10—20 лет. Так или иначе, правительство уже влияет на рынок, издав законодательство об энергосбережении и способствуя замене традиционных систем освещения.

Едва ли население в целом полностью примет эту технологию, если не будет осуществлена ее дальнейшая стандартизация, а правительство не приложит соответствующих усилий. Вспомним: как только стоимость цифровых телеприемников снизилась до стоимости аналоговых ТВ, правительственная инициатива нашла поддержку в широких массах населения. Похоже, цена светодиодных светильников прежде должна снизиться, чтобы ими, наконец, стали заменять традиционные лампы. Даже в таком случае многие аналитики считают, что светодиоды станут основным источником света лишь через 10 лет.

Однако существуют и более оптимистичные мнения о том, что светодиоды будут играть первую роль тогда, когда решения на их основе для рынка общего освещения станут преимущественно стандартными, а не заказными. Рынок уже готов к новым технологиям, и вопрос в том, чтобы найти верное решение для каждого приложения.

Да будет свет!

Потребители не испытывают недостатка в продукции для светодиодных систем освещения. Например, в состав семейства источников питания eDriver для светодиодов от компании ERG Lighting входят модули постоянного напряжения и тока (см. рис. 1). Эти полностью изолированные модули оснащены универсальными входами на 120, 220 и 277 В, имеют ККМ выше 90%, а также функцию регулировки напряжения в диапазоне 0…10 В.

Рис. 1. Источник питания eDriver светодиодов для архитектурной подсветки, парковочных систем освещения и уличных фонарей, соответствующий стандарту СЕ и характеристике IP67

Компания Global Lighting Technologies выпускает тонкие эффективные и экономичные трофферы (встроенные полосовые осветительные арматуры) (см. рис. 2), которые обеспечивают яркое однородное излучение, не образующее ярких пятен или темных зон. Эта арматура размерами 23,5×23,5 и толщиной 0,35 дюйма весит менее 3 кг, характеризуется светоотдачей выше 60 лм/Вт при цветовой температуре 4000/6000 К и потреблении 45 Вт.

Рис. 2. Экономичный троффер компании Global Lighting Technologies

Компания LEDtronics производит светодиодные люстры с источниками света в форме пламени (см. рис. 3), оснащенные пластиковыми линзами с защитным слоем от УФ-излучения, которые позволяют излучать во всех направлениях. Светильник серии DEC02SMB11E26 потребляет 3 Вт, его световой поток составляет 174…202 лм.

Рис. 3. Светодиодная люстра LEDtronics для освещения жилых помещений

Модуль источника питания LXMG221W-0700034-D0 от Microsemi (см. рис. 4) поддерживает 5—16 светодиодов и оснащен универсальным входом для напряжений в диапазоне 90...305 В AC. Суммарное значение коэффициента нелинейных искажений (THD) модуля менее 20%, ток на выходе — 700 мА, выходное напряжение 14...48 В DC для нагрузок до 34 Вт, максимальный КПД — 90%. Напряжение модуля регулируется в диапазоне 0...10 В.

Рис. 4. Модуль источника питания LXMG221W-0700034-D0 от Microsemi с КПД равным 90%

Выходная мощность ультрабелых светодиодов Oslon SSL LED компании Osram (см. рис. 5) размерами всего 3×3 мм достигает 1 Вт при светоотдаче в 100 лм/Вт. При расходимости пучка в 80° тепловое сопротивление диодов составляет 7 К/Вт, рабочий ток — 350 мА, яркость — 110 лм при температуре 5700 и 6500 К. Максимальный световой поток — 130 лм.

Рис. 5. Мощность ультрабелых светодиодов Oslon SSL LED компании Osram достигает 1 Вт

Драйверы AT9917 и AT9932 от Supertex предназначены для систем освещения автомобиля (см. рис. 6). В драйвере AT9917 используется схема управления пиковым режимом тока, управляемый напряжением усилитель тока и выход индикации ошибки с внешним полевым транзистором. AT9932

Компания Texas Instruments, в свою очередь, предлагает комплект разработки TMDSDCDCLEDKIT LED на основе МК Piccolo и платформы разработки controlCARD для организации цифрового управления светодиодной системой. Один микроконтроллер управляет силовым DC/DC-каскадом и восемью светодиодными цепочками. Комплект имеет открытое исходное программное обеспечение. Его аппаратные средства также полностью открыты: бесплатно предоставляются Gerber-файлы, схемотехника и список компонентов (BOM).

Есть ли альтернативная технология?

Какие технологии могут всерьез конкурировать со светодиодными технологиями на рынке общего освещения? Некоторые эксперты приводят в пример компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). За последний год срок службы КЛЛ более чем удвоился, а их начальная стоимость по-прежнему намного ниже стоимости светодиодов. Однако до сих пор разрабатываются методы регулирования яркостью КЛЛ, а также изучается вопрос производства этих ламп без использования ртути и образования других вредных побочных продуктов при утилизации. У КЛЛ сильные преимущества перед твердотельными источниками света только в категории стоимости.

В будущем ожидается появление таких технологий как РЧ-плазма и технология квантовых точек. Часть рынка по-прежнему отдает предпочтение осветительным системам на основе разрядных ламп высокой интенсивности (High-Intensity Discharge, HID) за счет их очень высокой светоотдачи и относительно большого срока службы по сравнению с люминесцентными лампами. При этом у HID-ламп этот показатель заметно уступает сроку службы светодиодов. Вполне возможно, эти лампы, в конце концов, исчезнут лишь через несколько лет.

В настоящее время ведутся исследования, целью которых является создание панелей с использованием мощных органических светодиодов для освещения офисов и жилых помещений. Однако эти панели длиной 2×4 фута сильно греются — больше, чем галогенные лампы.

Как бы то ни было, светодиоды станут главной твердотельной технологией будущего. Похоже, ни одна технология не в состоянии конкурировать со светодиодами в обозримом времени, если учесть их совокупные ценовые преимущества.



Вы можете скачать эту статью в формате pdf здесь.
Оцените материал:

Автор: Мэт Дирджиш (Mat Dirjish), редактор, Electronic Design Magazine



Комментарии

0 / 0
0 / 0

Прокомментировать





 

Горячие темы

 
 




Rambler's Top100
Руководителям  |  Разработчикам  |  Производителям  |  Снабженцам
© 2007 - 2019 Издательский дом Электроника
Использование любых бесплатных материалов разрешено, при условии наличия ссылки на сайт «Время электроники».
Создание сайтаFractalla Design | Сделано на CMS DJEM ®
Контакты