Laurent MASSOL 1
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Laurent MASSOL Led Engineering Development 1 Laurent MASSOL Led Engineering Development 2 RESUME • Comprendre les paramètres influents • Du primaire au secondaire • Circuits DC/DC : piloter une LED • Conseil d’intégration • Cas concrets Laurent MASSOL Led Engineering Development 3 Caractéristiques des LEDs Du primaire à la LED PARAMETRES INFLUENTS : résumé • La chaleur • Le courant Circuits DC/DC Conseils d’intégration Cas concrets • Le mode de pilotage • Type de technologie Laurent MASSOL Led Engineering Development 4 La chaleur comme paramètre important Caractéristiques des LEDs Du primaire à la LED Baisse de flux Baisse du Vf Circuits DC/DC Conseils d’intégration Cas concrets Augmentation de Rth Dérive chromatique Laurent MASSOL Led Engineering Development 5 Action du courant : densité Caractéristiques des LEDs Du primaire à la LED Circuits DC/DC Conseils d’intégration Cas concrets Photonic Spectra – juin 2007 Laurent MASSOL Led Engineering Development 6 Action du courant : mode de pilotage Caractéristiques des LEDs Du primaire à la LED Circuits DC/DC Conseils d’intégration Cas concrets LPR magazine – Luger Research & L.E.D – avril 2008 Laurent MASSOL Led Engineering Development Du primaire à la LED : résumé 7 A AC - BT Utilisation directe (pont de diode?) Mise en œuvre d’un redressement 220VAC Alim Caractéristiques des LEDs Pilotage en tension DC - BT Du primaire à la LED Circuits DC/DC Conseils d’intégration Pilotage en courant B 220VAC Alim Cas concrets Salon : Leds Taiwan 2010 Laurent MASSOL Led Engineering Development 8 Caractéristiques des LEDs Du primaire à la LED Circuits DC/DC Conseils d’intégration Cas concrets Les alimentation proprement dites Fabrication ? NON Investigation ? OUI Laurent MASSOL Led Engineering Development A partir de la Basse tension : résumé 9 Basse tension DC : 0 – 50VDC Caractéristiques des LEDs Pilotage en tension Pilotage en courant Du primaire à la LED Circuits DC/DC Questions indispensables Conseils d’intégration 1. La tension d’entrée peut-elle varier et si oui comment ? 2. D’un point de vue thermique, les caractéristiques des LEDs changent-elles ? Cas concrets 3. Le système nécessite-t-il une adaptation de la puissance en fonct°de T°C ? 4. Quel rendement est attendu ? 5. Quels sont les niveaux de puissance du système ? Laurent MASSOL Led Engineering Development 10 Modes de pilotage • Pilotage en tension • Mode continu (DC) Caractéristiques des LEDs • Mode pulsé (PWM) Du primaire à la LED Circuits DC/DC • Pilotage en courant • Mode continu (DC) Conseils d’intégration Cas concrets • Mode pulsé (PWM) Laurent MASSOL Led Engineering Development 11 Pilotage en tension : bref descriptif Caractéristiques des LEDs Du primaire à la LED Une Circuits DC/DC Conseils d’intégration Cas concrets de la tension du courant Pas (ou peu) de protection contre variations de tension d’entrée Non uniformité des courants entre les systèmes (Vf différents) Comportements optiques différents à chaud et à froid Peu cher Laurent MASSOL Led Engineering Development 12 Pilotage en courant : bref descriptif Caractéristiques des LEDs Du primaire à la LED Circuits DC/DC Conseils d’intégration Bonne gestion du courant dans les LEDs Uniformité des composants (perf optiques) Gradation de la puissance aisée Stabilité et protection / puissance d’entrée (U et I) Cas concrets Comportements optiques différents à chaud et à froid Laurent MASSOL Led Engineering Development Pilotage en courant : les solutions 13 1. Régulateur linéaire en mode « source de courant » Caractéristiques des LEDs 2. Driver de LEDs en topologie BUCK 3. Driver de LEDs en topologie BOOST 4. Driver de LEDs en topologie BUCK-BOOST Du primaire à la LED Circuits DC/DC Conseils d’intégration Cas concrets Laurent MASSOL Led Engineering Development 14 Pilotage en courant : Régulateurs linéaires Caractéristiques des LEDs Bonne gestion du courant dans les LEDs Du primaire à la LED Circuits DC/DC Conseils d’intégration Cas concrets Robuste Pilotage externe de 0 à 100% simple Coût Rendement Tension d’entrée (système) > besoin des LEDs + Regul Laurent MASSOL Led Engineering Development 15 Pilotage en courant : Driver mode BUCK Caractéristiques des LEDs Bonne gestion du courant dans les LEDs Du primaire à la LED Circuits DC/DC Conseils d’intégration Cas concrets Robuste Efficacité pouvant atteindre 95% Rendement Coût Tension d’entrée (système) > besoin des LEDs + driver Laurent MASSOL Led Engineering Development 16 Caractéristiques des LEDs Du primaire à la LED Circuits DC/DC Pilotage en courant : Driver mode BOOST Bonne gestion du courant dans les LEDs Efficacité Tension d’entrée (système) < besoin des LEDs + driver Rendement Coût Conseils d’intégration Cas concrets Mise en œuvre plus complexe Impulsion de courant Laurent MASSOL Led Engineering Development 17 Caractéristiques des LEDs Du primaire à la LED Circuits DC/DC Conseils d’intégration Pilotage en courant : Driver mode BUCK-BOOST Bonne gestion du courant dans les LEDs Efficacité Tension d’entrée (système) « indépendant » du besoin des LEDs Rendement Coût Mise en œuvre plus complexe Cas concrets Impulsion de courant Laurent MASSOL Led Engineering Development 18 Précautions / Conseils d’intégration Précision de la régulation Proximité des composants de régulation Caractéristiques des LEDs Du primaire à la LED Circuits DC/DC Puissance nécessaire MOS interne ou externe Propriété des substrats (FR4 / Alu) Surface d’implantation des composants de puissance Besoin de redondance Mise en œuvre matricielle des LEDs Conseils d’intégration Cas concrets Adaptation thermique Utilisation de PTC / entrée analogique Laurent MASSOL Led Engineering Development Précautions / gestion thermique 1/2) Mise en œuvre « hard » 19 Caractéristiques des LEDs Du primaire à la LED Circuits DC/DC Conseils d’intégration Cas concrets Robuste Prix Durée de vie Précision Précision (Rth : +/- 15 à 20%) Nécessite une mise en œuvre complémentaire Laurent MASSOL Led Engineering Development Précautions / gestion thermique 2/2) Mise en œuvre « soft » 20 Caractéristiques des LEDs Du primaire à la LED Circuits DC/DC Conseils d’intégration Cas concrets Précision flexibilité Durée de vie ? ……….. Prix complexité Laurent MASSOL Led Engineering Development Cas concret – Besoin client 21 Des réponses suivant le besoin Caractéristiques des LEDs Du primaire à la LED Circuits DC/DC Conseils d’intégration Cas concrets • Régulation simple Régulateur de type LM317 • Régulation « haut rendement » Driver de LED • Alim. complète 220-LED Techno de PCB • Sorties indépendantes Driver spécifiques • Gestion th. in situ Driver / Régulateur + Rth • Problématiques CEM Mode de DC/DC : BOOST ? +3-5€ / 10W • Problématique PRIX 1) Bas coût 2) Rapport qualité/prix 3) Sys. global (batteries) Régulateur Driver « simple » Driver «standard » = efficace Laurent MASSOL Led Engineering Development Cas concret – Besoin client 22 Exemples - simples Caractéristiques des LEDs Du primaire à la LED Circuits DC/DC Conseils d’intégration Cas concrets Laurent MASSOL Led Engineering Development Cas concret – Besoin client 23 Exemples – Buck Caractéristiques des LEDs Du primaire à la LED Circuits DC/DC Conseils d’intégration Cas concrets Laurent MASSOL Led Engineering Development Cas concret – Besoin client 24 Exemples – Boost Caractéristiques des LEDs Du primaire à la LED Circuits DC/DC Conseils d’intégration Cas concrets Laurent MASSOL Led Engineering Development Cas concret – Besoin client 25 Exemples – Complexe / Multi sorties Caractéristiques des LEDs Du primaire à la LED Circuits DC/DC Conseils d’intégration Cas concrets
