Układy zasilania

Pojawienie się na rynku diod LED wysokiej jasności spowodowało równoległy wzrost zainteresowania specjalizowanymi układami zasilającymi. W miarą jak rośnie moc diod tradycyjne zasilacze oparte na liniowych źródłach prądowych lub pompach ładunku stają się niewystarczające. Uzyskanie wysokiej sprawności systemu oświetleniowego wymaga dzisiaj użycia specjalizowanej przetwornicy impulsowej, pozwalającej na pracę z napięciem zasilającym zmieniającym się w szerokim zakresie, jak również na regulację jasności za pomocą PWM. Wprawdzie do zasilania diod daje się przystosować większość uniwersalnych układów zasilających, niemniej konstrukcje specjalizowane pozwalają osiągnąć lepsze parametry.

Układy zasilania do diod mocy znajdują się w ofertach wielu producentów układów scalonych. Osiągnięty poziom integracji jest na tyle duży, że kompletny zasilacz obejmuje dzisiaj dwa-trzy elementy. Wysoka sprawność w połączeniu z dużą częstotliwością pracy pozwalają przypuszczać, że z czasem zasilacz będzie zajmował na płytce drukowanej mniej miejsca niż dioda.

Oddzielną kategorię zasilaczy, która w warunkach krajowych cieszy się dużą popularnością są sterowniki wyświetlaczy wielkoformatowych. Układy te stosowane są do konstrukcji reklam świetlnych, znaków drogowych o zmiennej treści i tablic informacyjnych. Zawierają sterowane cyfrowo źródła prądowe, które mogą być włączane i wyłączane za pośrednictwem szeregowego interfejsu z mikrokontrolera. Cechą charakterystyczną jest możliwość łączenia kaskadowego, programowania wydajności prądowej, detekcji uszkodzonych diod, kompensacji temperaturowej itp.

Rys. 2. Kryteria, jakie w największym stopniu decydują o wyborze produktu. Źródło: ankieta redakcji

Firmy

Diody LED oferuje większość dystrybutorów o szerokiej ofercie komponentów elektronicznych. W ogromnej części firmy te powiązane są umowami z dużymi producentami diod i liderami rynku takimi jak Lumileds, Cree, Nichia (numer 1 na świecie), Osram, czy Avago. Coraz większe znaczenie na rynku mają też firmy koreańskie i tajwańskie jak Seoul Semiconductor (nr 8 na świecie), Edison Opto, Liteon i podobne. W warunkach polskich wyróżnia się zarówno od strony technicznej i rynkowej firma Seoul Semiconductors. Jako jedyny producent diod ma on w naszym kraju własne biuro i przedstawiciela, co z pewnością dobrze świadczy o jego podejściu do biznesu (tab. 3).

Do tego grona uniwersalnych dystrybutorów podzespołów elektronicznych zaliczyć można Arrow Electronics, który jest autoryzowanym dystrybutorem firm takich jak Avago Technologies, CML, Cree, Osram, Liteon, Sharp, Toshiba, Vishay. Arrow oferuje ponadto szereg układów scalonych przeznaczone do zasilania diod, m.in. Intersil, Analog Devices, NXP, ST Micro i wielu innych. Silną pozycję na rynku ma też firma Future Electronics – autoryzowany dystrybutor Lumileds i Avago.

Produkty liderów rynku sprzedaje Gamma, która jest autoryzowanym dystrybutorem firm Cree i Rohm. Firma sprzedaje też diody Foryard i U-pec oraz zasilacze popularnej w kraju Power Integrations.

Silną pozycję na rynku ma JM Elektronik, który oprócz diod Edison-Opto i EOI oferuje klientom wsparcie techniczne i doradztwo w zakresie projektowania układów zasilających, systemów sterowania jasnością i kolorem oraz systemów chłodzenia diod i modułów LED mocy.

W raporcie wzięło udział dwóch przedstawicieli firmy Seoul Semiconductors Soyter Components, który oprócz diod sprzedaje także i gotowe rozwiązania z tymi elementami oraz Microdis Electronics, który pomaga w doborze diod LED, sterowników, soczewek.

Oprócz diod produkowanych przez największe firmy, dostępnych jest szereg produktów mniej znanych, które uzupełniają rynek. Przykładem może być firma Elhurt oferująca pełen zakres diod oraz wyświetlaczy LED. Elhurt proponuje także układy sterowania do oferowanych produktów, kładąc duży nacisk na odpowiednie wsparcie techniczne. W zakresie diod LED mocy firma jest autoryzowanym dystrybutorem Dominant Semiconductors i Rohm. Sprzedaje także produkty Ledtech, Brightled, Lumimicro, Kouhi, Kingbright i Taiwan Oasis.

Szeroki asortyment popularnych LED o mocy od 1-30W, układy optyczne i radiatory sprzedaje krakowski Micros. Firma jest autoryzowanym przedstawicielem firm Yetda, Optek, Wenrum. Diody dużej mocy sprzedają także: MSC (Everlight, Alder, Harvatek), Unisystem (Taiwan Oasis) oraz TME (Huey Jann, Optoflash, Optosupply, Luckylight, Kingbright).

Szybko rosnący rynek powoduje, że diody o dużej jasności pojawiają się także w ofertach dystrybutorów, którzy nie zajmowali się wcześniej tą tematyką. Podobny proces można zaobserwować w firmach, które sprzedawały zbliżone tematycznie produkty, np. sterowniki wyświetlaczy wielkoformatowych. Przykładem może być tutaj Andpol znany do niedawna ze sterowników LED firmy Macroblock.

Aktualnie firma rozszerzyła profil o diody dedykowane dla tablic reklamowych oraz wyświetlaczy wielkogabarytowych firm BrightView, Ledman, Harvatek oraz Kingbright, Foryard. Podobny profil ma gdyński Maritex sprzedający LED-y do produkcji reklam, znaków drogowych itp. Firma jest autoryzowanym przedstawicielem firm HP Lighting, Prolight Opto. Sprzedaje też sterowniki Macroblock. Diody LED oferują także Eltron (Everlight, Liteon), CIT International (CSC, Ligitek, Upec), Ledex i Trim-pot (Optosupply).

Na wyróżnienie zasługuje wrocławska firma Lediko, która oprócz podzespołów Cree i ETG produkuje w oparciu o nie wysokiej jakości moduły LED, a także projektuje i produkuje oprawy oświetleniowe z diodami LED mocy.

Ankiety i tabele

Zestawienie tabelaryczne, jakie prezentujemy w raporcie podzielone zostało na cztery części. Pierwsza obejmuje ogólny przegląd oferty w zakresie diod świecących dużej mocy oraz akcesoriów montażowych, elementów optycznych, radiatorów itp. Rubrykę uzupełniają dane na temat dostępnych w firmie elementów o rekordowych parametrach, która powinna stać się okazją do ciekawych porównań w zakresie rozwoju technologii za kilka lat, np. przy okazji kolejnej edycji raportu.

Druga część tabeli prezentuje dane na temat ofert w zakresie układów zasilania i sterowników do wyświetlaczy. Informacje mają charakter ogólny, gdyż tematyka zasilania jest tak różnorodna i szeroka, że ujęcie jej w postaci kilku pytań nie było możliwe.

W ostatnich dwóch grupach zebrane zostały szczegółowe parametry dla dwóch diod. W wysyłanej ankiecie poprosiliśmy o wybranie z oferty reprezentatywnego elementu i podanie jego szczegółowych danych technicznych wraz z ceną. Dzięki temu dane te mają szansę stać się wartościowym materiałem do porównań i pozwalają obliczyć szacunkowe jednostkowe ceny lumena diodowego światła.

Robert Magdziak