WEBENCH® LED Architect

LED ライティング設計に関する複数の候補を即座に作成し、それらの
効率、サイズ、コストを比較して、最大 100,000 ルーメンの出力を実現します。WEBENCH
LED Architect は、非常に使いやすいと同時に強力なツールで、
さまざまなライティング・システムの比較、選択、最適化を行うための広い選択肢が
利用できます。

  • 希望の光出力を簡単に指定
  • LED とヒートシンクのさまざまな設計を作成し、数秒で選択可能
  • どの組み合わせも、熱管理と安定動作の点で最適化済み
  • TI の推奨トポロジーから好みの好みの駆動用電子回路を選択
  • 包括的なソリューションを考慮して、全体のサイズ、効率、コストを最適化
  • 110 のメーカーによる 21,000 種類の受動部品で構成された膨大なライブラリを活用
  • オプティマイザ・ダイヤルを回すだけで、すべてのコンポーネント選択アルゴリズムをチューニング
  • オプティマイザ・ダイヤルの操作だけで済むので、システムの検討やリアルタイム計算に関する貴重な時間を節約
  • 詳細については、以下のガイド・ツアー・ビデオとステップバイステップの説明をご覧ください
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Guided Video Tour(英語)(5 分 36 秒)

  • WEBENCH LED Architect を使用するためのクイック・スタート・ガイド
  • 特長と機能の概要
  • 設計の例

利用の手順:

1.駆動用電子回路と安定性の高い熱管理も含め、最適化された LED ライトを数秒で設計するにはどうすればよいでしょうか?

実際の例を見ることにしましょう。最終的な用途は、110 ~ 130V の AC 供給電圧で 8,000 ルーメンを出力する LED 街路灯です。この設計は最大 50℃ の過酷な周囲温度に耐えることが必要です。

このライティング・ソリューションを製作するために、設計者は 多くの事項を考慮する必要があります。光出力、システム・コスト、動作時の発熱、サイズ、製造の複雑さ、熱管理、および熱が性能、定電流 LED 駆動電流、LED のダイナミック抵抗、コンポーネント選択、システム損失、エネルギー効率に対して及ぼす影響、さらにサプライヤの選択と開発期間が、すぐに思いつくいくつかの例です。

LED ライティング設計の例:

Table component(表形式の要素)  

Parameter Specification
Application LED Street Lamp
Light Output 8000 Lumens
Supply Voltage 110-130V AC
Ambient Temperature 50 °C

2.実際的なソリューションを設計するために、WEBENCH® LED Architect を設定しました

  • AC 電源電圧:110 ~ 130V
  • 温度:50℃
  • ターゲットのルーメン:8800 (レンズ通過の際に 10% の損失を許容)
  • 色:昼光色

データを更新した後、「Recalculate」(再計算)をクリックしてください

3.結果として得られた複数の設計を比較し、評価します

a:8,800 ルーメン
オプティマイザの設定 3
53 個の Cree MX6 LED
66 x 25cm のヒートシンク
150 ドルの部品表(BOM)コスト(数量 1k の場合)

 

 b:Visualizer のグラフは、比較の値を示します
推奨値は左側にあるボール
または表内で上端にある行です

 c:上部のスライダを使用して結果を絞り込みます。

4.複数の選択肢を手早く観察します

a:8,800 ルーメン
オプティマイザの設定 2(サイズとコストを重視)
48 個の Cree MX6 LED
47 x 25cm のヒートシンク
127 ドルの部品表(BOM)コスト(数量が 1k の場合)

この設計ではコスト低減が必要なので、オプティマイザ・ダイヤルを使用し、
ダイヤルを設定 2 に向かって回し、コストが低下するように結果をチューニングします。この
結果、8,800 ルーメンという同じ値を得るために、設計がより多くの電流を流す
ようになりましたが、LED の数は減りました。

また、この設計では、より小型のフットプリントも求められています。ヒートシンクを小型化すると、
設計の動作時温度上昇を許容する必要が生じます。フットプリントの
小型化と LED からの放熱量の増加が、ダイヤル
設定 2 の結果であり、この妥協が製品寿命に及ぼす影響を
実際のアプリケーションに即して考慮する必要が生じます。


Architect 機能でダイヤル設定を 1 または 2 にすると、
温度がメーカーの最大温度定格まで上昇することが許容されます。利点は
フットプリントの小型化とコストの低減であり、代償は動作温度の
上昇です。動作温度は、ユーザーが「Advanced Inputs」(その他の設定)
パネルで制御することができます。

5.オプティマイザ・ダイヤルを使用して、ライティング設計に関する他のシナリオを評価します

オプティマイザ・ダイヤル設定を使用して、すべてのコンポーネント選択に関して WEBENCH® LED Architect がシステム・レベルで実施する計算を調整することができます。

オプティマイザ・ダイヤルの設定 1 を使用する場合、すべての式とライブラリ選択は、
物理サイズが最小になる方向に変更されます。86 個の超小型 LED を使用して
8,800 ルーメンを出力するこのライティング・ソリューションは、13 x 25cm2 の全体サイズで製作し、
放熱を安全に管理することができます。

代わりに、最高の輝度効率(言い換えるとエネルギー効率)を希望する
場合、ダイヤルを設定 5 に回すことができます。この場合、すべての選択は
効率を優先する方向に向かいます。

もちろん、どの設定でも、「advanced inputs」(その他の設定)リンクを使用して設計者があらゆる選択を制御することができます。

「Select」(選択)ボタンをクリックし、LED / ヒートシンクの希望する組み合わせを選択します。ここでは、ソリューションでオプション 2 を選択しました

6.今度は、定電流 LED 駆動用電子回路のオプションに関する選択を行います

ライティングの選択肢に関する電圧、電流、動作要件に基づいて、駆動用電子回路を構成することができます。

複数の LED をさまざまま方法で接続および駆動することができます

  • 直列:電流は低減され、複数のストリングのバランスは維持されるが、電圧は上昇
  • 並列:電圧は低下するが、電流共有の課題が発生

ドライバのトポロジーに関する選択肢:

  • 降圧、昇圧、昇降圧

WEBENCH® LED Architect は電力アーキテクチャに関するオプションすべてを計算し、
「Select LED」(LED の選択)のクリックに応じて、
最善と思われる複数のソリューションを以下の画面に表示します

7.WEBENCH® オプティマイザ・ダイヤルを使用して駆動用回路を簡単に選択できます

回路の要件に基づいて、ドライバ回路が正常に動作し、
コンポーネントが信頼性の高い状態を維持できるように、
範囲が設定されます。

この範囲内で、各コンポーネントの選択をチューニングするか、オプティマイザ・ダイヤルの設定に基づいて調整することができます。

もちろん、これらはデフォルトの選択肢に過ぎません。ユーザーは
選択済みのどのコンポーネントも、認定済みの範囲内にある他のコンポーネントで
置き換えることができます。また、ユーザーが希望するメーカーが表示されていない場合、
代わりに独自のカスタム部品を回路に追加することもできます。

8.電子駆動回路を評価します。

Power Architect や LED Architect のような WEBENCH® Architect
を使用する場合、WEBENCH の基本的なクライアント・ダッシュボードの左側に
プロジェクト・サマリー・パネルが追加されます。

情報を詳細に検討しようとする、ダッシュボードのいずれかのセクションを
クリックするだけで、そのセクションが拡大表示され、
画面いっぱいのサイズになります。ダッシュボードの上部にある「戻る」ボタンをクリックすると、
元のメイン・ビューに戻ります。

ユーザーは、ダッシュボード内で回路のあらゆる動作を試してみることができます。
その例として、多くの状況では、過渡応答に対する回路の電気的
シミュレーションや熱的シミュレーションやを実施し、駆動用電子回路の消費電力との
相互作用を観察することができます。

9.設計のプロトタイピング。

1 回のクリックで、カスタム設計ソリューションに対応する包括的なプロジェクト・レポートを生成することができます。

これは動的に生成された PDF であり、入力の仕様、LED アレイ、ヒートシンク
の情報、ドライバ情報、回路図、部品表(BOM)を含め、
プロジェクトの詳細すべてで構成された包括的な情報が掲載されています。

利便性を高めるために、「Bill Of Materials」(部品表)タブを使用して、
発注情報を含む部品表全体をエクスポートすることができます。「Build It!
Supported」(Build It! サポート)デバイスの場合、BOM(部品表)全体を注文し、
コンポーネントの供給時期に関する選択肢次第では、その日のうちに出荷が行われるように手配することもできます。

ダッシュボードの上部にある「Share Design」(設計をシェア)ボタンを使用して、プロジェクト設計全体をパートナーと共有することもできます。

10.LM3464 を使用した街路灯の検証

設計仕様:

Parameter Specification
Application LED Street Lamp
Light Output 8000 Lumens
BOM Cost $135 @ 1k budgetary
Supply Voltage
120 VAC: 36V-52V supply in
Ambient Temperature 50°C

設計時間 30 分前後

プロトタイプ製作期間 10 日前後
    (検討期間とボード完成までの待ち時間を含む)

プロトタイプ製作コスト 600 ドル前後

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