解析LED路燈設(shè)計(jì)時如何選擇恒流模塊
升降壓型的恒流模塊的特點(diǎn)是不論輸入電壓如何變化,使得其低于或高于輸出電壓時,其輸出電流都不變。也就是說它可以自動地根據(jù)輸入電壓和輸出電壓之間的關(guān)系自動地從升壓變?yōu)榻祲?。例如,升降壓恒流模塊SLM2842SJ可以在輸出電流為1A,輸出電壓為13V時,輸入電壓從7.5V一直升至25V都能保持輸出電流為恒定的1A。那么是不是所有情況下都盡可能采用升降壓型呢?不是這樣的,因?yàn)樯祲盒偷妮敵龉β时容^小,而且它的效率低,價錢貴,不是必要情況下盡量少用。
那能不能用三個蓄電池串聯(lián),而采用降壓型的恒流模塊呢?理論上是可以的,這時候還可以得到更高的效率,但是因?yàn)槿齻€蓄電池串聯(lián)有可能會用了過大的容量(安時),而且增加了成本,增加了維護(hù)時更換蓄電池的幾率??傮w上是不合算的。
所以對于太陽能LED路燈的設(shè)計(jì),可以歸納如下:
如上所述,3個蓄電池串聯(lián)是不建議使用的,所以假如總功率大于60W,那時候太陽能電池板的尺寸也會過大而抗風(fēng)力降低,所以建議采用可調(diào)光控制器,以盡量減少亮燈時間和亮度。這樣可以節(jié)約大約40-50%的容量。這樣,仍然可以采用2個12V蓄電池串聯(lián)的方案。
四、市電LED路燈
在市電的情況下,當(dāng)然最好是采用AC-DC直接恒流輸出的方案。
但是這種方案大多數(shù)只能提供小功率輸出(40W)目前只有美國的Power Integration 公司的TOP250YN才能夠提供75W功率輸出的方案。但是其電路十分復(fù)雜,價格貴,而且靈活性低。
國內(nèi)的茂碩公司雖然也提供直接恒流輸出的電源,但是通常只有單路輸出。如果要多路就必須定制(路數(shù)和每路電流)。一方面提高了成本,而且將來要有任何變動都將是十分麻煩的事。
所以在市電的情況下最好先用恒壓電源穩(wěn)壓然后再采用多個恒流模塊恒流。這樣做的最大好處就是可以在各種不同的LED連接架構(gòu)下得到最高的效率。因?yàn)榭梢匀我膺x擇恒壓源的輸出電壓而達(dá)到最佳的匹配。而且靈活性高,很容易改變其組合。
市電的恒壓源是一種非常成熟的產(chǎn)品,它通常具有如下的優(yōu)點(diǎn):
1.輸入電壓范圍寬,可以適用于各國不同的電壓規(guī)格。
2.效率高,通??梢宰龅?0%以上。
3.功率因素高,通常可以做到0.99以上
4.具有防浪涌措施,可抗雷擊4kv以上,可以保護(hù)后面的電路。
5.具備完善的過流,過壓,短路,過功率保護(hù)功能
6.成本低
7.最大的優(yōu)點(diǎn)是很容易選擇其輸出電壓以便和負(fù)載電壓接近從而得到最高的效率
下面就來舉一個例子:
這是一個LED功率為112W的路燈,LED模塊分為4組,每組為7串4并,28W。
我們采用了香港煒達(dá)電子公司的150W,輸出28V的市電穩(wěn)壓電源VP28SA150U,其總體框圖如圖2所示:
圖2. 市電LED路燈的通用結(jié)構(gòu)
因?yàn)樨?fù)載是7串4并。其電壓為23-24V左右,所以選用了輸出為28V的開關(guān)電源,這樣就可以采用降壓型的恒流源。而且因?yàn)槠漭敵鲭妷菏纸咏斎腚妷?,從而可以?shí)現(xiàn)很高的效率。實(shí)測的結(jié)果為從輸入到輸出的總效率為90.9%,功率因素為0.996。
而且這種恒壓和恒流分開的方案的最大優(yōu)點(diǎn)是可以插入程序調(diào)光系統(tǒng)。這樣可以進(jìn)一步節(jié)約電能40%以上,這是任何直接恒流輸出方案所無法實(shí)現(xiàn)的。
而且這種方案又可以配合各種不同的LED連接架構(gòu)。例如假定LED為10串3并。那么只要把上面圖中的穩(wěn)壓源的輸出改為36V,其他一切都不變就可以了。這時恒流源本身的效率可以高達(dá)98%。
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