Resumen: Existen diferencias entre el funcionamiento de los transformadores de baja frecuencia de CA y transformadores electrónicos que suministran corriente a las lámparas MR16, y también hay diferencias en el consumo de corriente para lámparas MR16 MR16 halógenas y lámparas LED. Estos contrastes típicamente evitar una lámpara MR16 LED de funcionamiento con la mayoría de transformadores electrónicos. En este artículo se explica cómo un conductor de alto brillo (HB) LED optimizada para lámparas MR16 permitirá lámparas LED para ser compatible con la mayoría de transformadores electrónicos.
Una versión similar de este artículo apareció en la pantalla Plus , 7 de julio de 2012 y en alemán en Elektronikpraxis , 1 de octubre de 2012.
Introducción
Este artículo describe las diferencias entre el funcionamiento de baja frecuencia transformadores AC y transformadores electrónicos que alimentan corriente a las lámparas MR16. También se explican las diferencias en el consumo de corriente para lámparas MR16 MR16 halógenas y lámparas LED. Estas diferencias son importantes debido a que el consumo de corriente normalmente impide una lámpara MR16 LED de operar con la mayoría de los transformadores electrónicos. Este artículo le mostrará cómo un conductor de alto brillo (HB) LED optimizada para lámparas MR16 permitirá lámparas LED para ser compatible con la mayoría de transformadores electrónicos. Sin embargo, este artículo no se profundiza en el funcionamiento sin parpadeo del dimmer y la combinación de transformador electrónico para lámparas LED MR16.
Importancia de cargas resistivas y transformadores electrónicos
Lámparas halógenas MR16 normalmente operan desde un bajo voltaje de CA fuente normalmente generada por un transformador de baja frecuencia de CA o por un transformador de alta frecuencia electrónica. En la mayoría de las aplicaciones MR16, la AC de alto voltaje proporcionado por compañías de energía eléctrica se convierte en una corriente alterna de baja tensión de un transformador de alta frecuencia electrónica o por un transformador de baja frecuencia magnética. Una electrónica de alta frecuencia transformador tiene un devanado primario que se conecta directamente a la 120VAC/230VAC. Se utiliza altas frecuencias de conmutación para proporcionar el voltaje bajo (12V CA) que se aplica a la lámpara halógena MR16.
Un CA de baja frecuencia transformador es voluminoso, pesado y ocupa mucho espacio. En comparación, un transformador electrónico es pequeño y compacto, y está diseñado para alimentar una carga resistiva con una demanda de potencia típica superior a 20W. Cuando un transformador electrónico es alimentado por 120VAC/230VAC, la mayoría no va a funcionar si la carga resistiva en la salida se pone a consumir menos de 20W.
Convencionales halógenas MR16 atraiga a más de 20W de potencia de la fuente de corriente alterna, en condiciones normales de funcionamiento, por lo que funcionan bien con transformadores electrónicos. LED MR16, sin embargo, sólo es necesario 7W de potencia para proporcionar la salida misma luz que una lámpara halógena de 35W MR16.
Cargas resistivas y Brillo
Una lámpara halógena MR16 actúa como una carga resistiva no lineal. Cuando la lámpara está frío, la resistencia es baja y se basará altas corrientes que apoyan el funcionamiento de los transformadores electrónicos. Una vez que se encienda la lámpara, el filamento se calienta y aumenta su resistencia. Una típica lámpara halógena de 35W 35W sacará del poder en 120VAC/230VAC cuando es alimentado por un transformador electrónico o magnético. Puesto que la lámpara de halógeno es una carga resistiva, el brillo disminuye si el voltaje de la línea cae desde el valor nominal; brillo se incrementa cuando el voltaje de la línea se eleva desde el valor nominal.
Aumenta el brillo, el brillo disminuye, esto no es la operación consistente exigido de la mayoría de las aplicaciones de hoy en día. Es posible, sin embargo, para mantener la luminosidad de una lámpara MR16 LED constante cuando la línea varía alrededor de tensión de entrada nominal. Pero LED MR16 lámparas no son cargas resistivas, que es lo que los transformadores electrónicos requieren. Por lo tanto, el comportamiento de carga del LED MR16 lámpara tiene que ser ajustada de modo que se puede sacar la potencia necesaria para proporcionar la salida de luz deseado y mantener el transformador electrónico operativo.
Optimización de una lámpara LED para una carga de corriente constante
El circuito controlador de la lámpara MR16 LED puede ser ajustado de manera que dibuja una carga de corriente constante de la salida del transformador electrónico. No capacitancia se puede añadir a la salida del transformador electrónico, ya que esto puede evitar que la lámpara MR16 LED de actuar como una carga de corriente constante. Por otra parte, la corriente consumida por la lámpara LED MR16 necesita rampa hasta la corriente programada a un ritmo muy rápido. En concreto, se necesita saltar al valor programado dentro 3μs o 4μs. Si se acelera hasta más lento, entonces el transformador electrónico puede dejar de conmutación.
Un nuevo diseño para un conductor HB LED mantendrá la mayoría de los transformadores electrónicos que funcionan sin problemas con lámparas MR16 LED. La corriente consumida por la lámpara MR16 se ajusta con el RMS voltaje aplicado a la lámpara. Cuando el voltaje es bajo, la lámpara MR16 dibuja una cierta cantidad de corriente. Para mantener la potencia de entrada constante, esta corriente se reducirá si la tensión de entrada se incrementa RMS.
Este controlador HB LED integra una 0.2Ω, 48V MOSFET adecuado para la mayoría de aplicaciones. Puede configurarse para tensiones de cadena de LED de 6V a 40V. Si el número de LEDs en una cadena es mayor que 6, entonces el controlador se puede utilizar en la configuración de impulso. Para menos de 6 LEDs, que debe ser usado en un SEPICconfiguración. En este artículo sólo discutir la configuración de impulso. Figura 1 muestra el esquema de la configuración de impulso.
Figura 1. Esquema de MAX16840 HB LED conductor en una configuración de impulso para lámparas MR16 LED. Esta configuración proporciona una buena compatibilidad con transformadores electrónicos.
Hacer que el LED MR16 Lámpara Compatible con el transformador electrónico
El MAX16840 usa el promedio en modo de corriente de control para controlar la corriente de entrada. El voltaje en el resistor de sentido de corriente, R3, es controlada por el voltaje en el pin REFI; la tensión media en la resistencia R3 está regulado para cada ciclo de conmutación por el voltaje en el pin REFI. La frecuencia de conmutación se ajusta internamente a 300kHz. El voltaje máximo en R3 se fija en 200 mV, por lo que la corriente no puede exceder 0.2/R3. El puente rectificador proporciona la tensión de entrada rectificada en el pin 3 del diodo D2 puente. Esta tensión rectificada es ahora un promedio de por R7 y C7. La tensión de CC en C7 se convierte en una corriente por la resistencia R8. El circuito de espejo de corriente formado por Q2, R10, R19 y creará un sumidero de corriente en el pasador REFI, donde la corriente consumida por Q2B = V C7 / R8. El voltaje en el pin REFI, por lo tanto, ser (50μA - V C7 / R8) × R4, donde 50μA es la fuente de corriente interno en el perno REFI. Los valores de R8 y R4 se ajusta de modo que la potencia de entrada varía dentro de ± 5% de la tensión de entrada que, a su vez, varía dentro de ± 10% del valor nominal. Este diseño mantiene la potencia de entrada constante para la línea de voltaje variaciones de ± 10%.
El inductor de impulso se ajusta a 100μH para proporcionar bajos insumos rizado de corriente para una mejor compatibilidad con transformadores electrónicos. Durante cada medio ciclo de la tensión rectificada que aparece en el pin 3 del puente de diodos, la corriente de entrada se vaya a cero cuando el voltaje del transformador electrónico es cercana a cero. Para un funcionamiento adecuado, es importante que la corriente consumida por la subida de la lámpara MR16 con el valor programado de la corriente en la patilla de REFI en una de ciclo de conmutación del transformador electrónica. Si la corriente consumida por la lámpara es mucho menor que corriente deseada para mantener la electrónica de funcionamiento del transformador, entonces la lámpara LED empezará a parpadear. Con un inductor 100μH como se usa aquí la corriente tomará algún tiempo a la rampa encima de cero. Por tanto, es posible que algunos transformadores electrónicos para detener y reiniciar conmutación, la creación de parpadeo.
Para resolver este problema, este diseño de circuito tiene una carga adicional que consiste en R18, D7, C14, Q4, D8, R17, R11, R13, y Q3. Este circuito añade 5Ω para el transformador electrónico, pero sólo para aproximadamente 80μs 90μs para por medio del ciclo de la CA rectificada de onda sinusoidal, que tiene típicamente una frecuencia de 100Hz/120Hz. La carga se retira tan pronto como la corriente en el inductor ha incrementado suficientemente alto para mantener el transformador operacional. La potencia disipada por esta carga adicional es pequeña.
Hay otra manera de resolver el problema: reducir el inductor impulso a 10μH, funcionan a altas frecuencias de conmutación, y eliminar la carga adicional. Las altas frecuencias de conmutación causará mayores pérdidas de conmutación, pero no tendría la carga adicional. Tanto los métodos antes mencionados son propiedad de Maxim Integrated.
El MAX16840 tiene un pasador EXT para la conducción de un externo transistor cuando el voltaje en el pin EN son menos de 5V. El MOSFET interno estará en el estado de apagado. El pasador EXT se enciende Q5 y la carga 5Ω se añade a la salida del rectificador de puente. Una vez que el voltaje en el pin IN excede 5V, esta carga se apaga. Este enfoque es útil cuando el transformador electrónico se hace funcionar con reguladores de intensidad del borde de salida. Con un poco de transformador electrónico y combinaciones de dimmer, el transformador no cambiar correctamente cuando el atenuador está ajustado en la salida de luz mínima. Esto ocurre cuando la potencia de CA se aplica al transformador con el conjunto amortiguador al mínimo. El circuito de Q5, R20, y la clavija EXT de la MAX16840 supera este problema mediante la adición de la carga 5Ω para el transformador electrónico. Esta carga se retira tan pronto como el LED se enciende y proporcionar luz debido a que el pasador de IN está conectado directamente a la tensión de salida del impulso.
Demostrando Compatibilidad con transformadores electrónicos
Los datos de rendimiento se muestran aquí para un aumento de 6 W, MR16 lámpara LED cuando se enciende por diferentes transformadores electrónicos. El impulso MR16 fue probado con 7 LED de la salida. Tablas 1 y 2 resumen de rendimiento con diferentes transformadores.
| Tabla 1. Los datos de prueba para transformadores electrónicos 230VAC/50Hz | ||
| Transformador | Actuación en 208VAC/254VAC | Promedio Actual LED (mA) |
| Philips ® Primaline 70 |  | 283 |
| Philips Primaline 105 | Parpadea | - |
| Osram ® HALOTRONIC HTM 70 | | 296 |
| Osram HALOTRONIC HTM 105 | | 300 |
| Osram HALOTRONIC HTN75 | | 301 |
| Osram HALOTRONIC HTM150 | Funciona a media potencia | 181 |
| Osram ET-105 del loro | - | - |
| Osram ET-P 60 | | 283 |
| Philips Certaline 60W | | 298 |
| Philips ET-E 60 | Parpadea anteriores 240V | 303 |
| Philips Certaline 105W | | 269 |
| Philips ET-S 150 | | 272 |
| Philips Certaline 150W | Parpadea, funciona a media potencia | - |
| Varilight YT70 | | 310 |
| Varilight YT70L | | 311 |
| Varilight YT105L | | 310 |
| Varilight YT150 | | 312 |
| Varilight YT250 | | 312 |
| Nobile EN-60D | | 312 |
| Nobile EN-80D | | 311 |
| Nobile ES-35E | | 315 |
| Nobile EN-110D | | 300 |
| Nobile EN-150D | | 294 |
| CDN CS60 | | 309 |
| RIΩ 20-50W | | 312 |
| Aurora A2-D60 | | 274 |
| SEET TR50/12 Saphir 7700 | | 305 |
| Huizhou NVC ® ET60E | | 306 |
| NVC ET50S | | 308 |
| Shreyesh 50WH | | 293 |
| Lumotech LT150Si | | 298 |
| Halloform ® ET30-40/12 | | 298 |
| Conrad ® 574223 | | 313 |
| Conrad 574222 | | 311 |
| OPPLE ® DB602-220/12 | | 302 |
| TCL ET60H | | 311 |
| GE ® SET60LS | | 274 |
| TF TF-1100 20 W a 50 W | | 310 |
| TF TF-1100 50-100W | | 296 |
| Tabla 2. Datos de Prueba para Transformadores 120VAC/60Hz | ||
| Transformador | Actuación en 208VAC/254VAC | Promedio Actual LED (mA) |
| Wang WH-601E2N | | 307 |
| Transformador electrónico SET02B | | 301 |
| Allight ® AL-80A | | 307 |
| WAC ® Lighting ES-1260-R2 | Funciona a media potencia | - |
| Hera ® UE-E60FT | | 308 |
| Hatch RS12-60M | | 310 |
| Hatch RS12-80M | Parpadea por encima de 115 V | - |
| Lightech ® LET-105 | | 311 |
| Lightech LET75 | | 310 |
| Hatch RS12-105 | | 310 |
| Hatch RS12-150 | | 297 |
| Pony PET-120-12-60 | | 309 |
| Pony PET-120-12-75 | | 309 |
| Nora Lighting ® T50C2 | | 309 |
| B y L CV-10/150-12 | | 291 |
| B y L CV-10/105-12 | | 311 |
| B y L CV-10/75-12 | | 312 |
| B y L CV90098 | | 310 |
El rendimiento de atenuación ( Figuras 2 a través de 11 ) ha sido probado con un LET75 y un Lutron ® dimmer SELV-303P.
Figura 2. Corriente de entrada cuando se alimenta con una LET75 sin un atenuador en 120VAC.
Figura 3. Corriente de entrada cuando se alimenta con una LET75 a 120 VCA sin dimmer. Esta forma de onda se toma con una base de tiempo 40μs y muestra claramente la carga adicional añadida por el circuito compuesto de Q3 y Q4.Esta carga se retira después de la primera 80μs en cada medio ciclo de la forma de onda de CA.
Figura 4. Entrada de señal de tensión a la placa MR16 cuando se alimenta con una LET75 a 120 VCA.
Figura 5. Forma de onda de tensión de entrada a la tarjeta MR16 propulsado por un LET75 a 120 VCA.
Figura 6. LED de onda de la corriente cuando se alimenta con una LET75 a 120 VCA.
Figura 7. LED de onda de la corriente cuando se alimenta con una LET75 con un regulador del borde de salida de 120 VCA. El atenuador está ajustado en la salida de luz máxima.
Figura 8. LED de onda de la corriente cuando el regulador se encuentra cerca de la mitad del dimmer.
La Figura 9. Corriente de entrada de forma de onda cuando el regulador se encuentra cerca de la mitad del dimmer.
Figura 10. LED de onda de la corriente cuando el atenuador está ajustado en la salida de luz mínima.
Figura 11. Corriente de entrada de forma de onda cuando el atenuador está ajustado en la salida de luz mínima.
Conclusión
Mediante el uso de un controlador de HB LED MR16 y optimizado para las demás lámparas de 12VAC, puede hacer MR16 LED compatible con transformadores electrónicos. El piloto LED se demuestra aquí fue el MAX16840. Se debe notar, sin embargo, que el rendimiento de cada uno, y transformador electrónico distinta combinación atenuador debe ser probado.
Las pruebas muestran que algunas regulador del borde de salida y combinaciones de transformadores electrónicos funcionan satisfactoriamente. Triac atenuadores no funcionan correctamente con transformadores electrónicos, ya que no están diseñados para trabajar con cargas capacitivas. El EMI filtro en el transformador electrónico, combinado con otros condensadores en la entrada del transformador electrónico, crea timbre cuando se opera con un atenuador. Este sonido, a su vez, hace que parpadee cuando la salida del transformador electrónico está conectado a una lámpara de LED usando la MAX16840 en la presente configuración.
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