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LED路灯恒流模块的设计

日期:2019-09-23 17:45
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摘要:
   一.LED连接架构 
  在设计和选用LED模块时就需要考虑一些和恒流模块和其他有关的要求。
  1.串联的LED数应当少于10个,这是因为作为 LED灯 具,有一个安规上的要求。根据欧盟IEC 61347-2-13 (5/2006)标准,针对采用直流或交流供电的LED模块要求在LED灯具中的电压不得超过*大安全特低电压(SELV),也就是其工作输出电压≤25 Vrms (35.3 Vdc),所以串联的LED总数不得超过10个。
  2.作为路灯,为了修理更换方便通常采用LED模块,每一个模块通常设计成长方形,恒流模块也设计在其中。建议每个模块的功率小于30W。这样,在100W左右的路灯采用3-4个LED模块,而150WLED路灯,则采用5-6个LED模块。再大功率则可以用7-8个模块。
  3.在每个LED模块中,通常采用1W的LED,其连接方式为串并联方式。假如LED有保护二极管,那么可以先串后并,假如没有保护二极管,那么就要先并后串,以免一个损坏一串都不亮。
  4.具体用几串几并,就要进一步了解恒流模块的性能和特点了。
   二.恒流模块的性能和特点 
  普通的稳压电源是在负载变化时,输出电压不变。而恒流模块是一种在输入电压变化时保持输出电流恒定的一种电源。在使用前,必须了解它的各种特点。
   1. 电流的设定: 一般恒流模块的输出电流都可以在很大的范围内根据用户的要求来调节,只要简单地改变一下输出电流设定电阻就可以了。
   2.类型: 恒流模块有升压型、降压型和升降压型三种。选择哪一种完全是由所要求的输入电压和输出电压之间的关系而决定的。但是如果从得到*大效率的观点出发,那么就应该选择降压型。降压型就是输入的电压比较高。所以输入的电流就比较小,这样由铜损所引起的损耗就比较小,而降压型的恒流模块通常有较高的效率。所以,也一定要把负载中串联的LED数目尽量减少,以便能够采用降压型的恒流驱动模块。
   3. 输入电压和输出电压的关系 
  不管是升压型还是降压型恒流模块,其升压比或降压比都是越接近1时效率越高。当然也不能等于1,而必须留出2-3V给恒流模块消耗。而这完全是由路灯的整灯设计所决定的。所以在进行路灯的总体设计时就必须考虑这个因素来选择电源电压和负载串联的LED个数。而不是设计好了再来要求恒流模块必须提供多高的效率。
   4.调光能力 :恒流模块通常都具有调光能力,而且这种调光能力并不是简单地调节其输出电流,而是采用一种称之为脉宽调制(PWM)的调光方法,它利用了LED的快速开关能力和人眼的视觉残留,使得看上去的亮度发生了变化。从而避免了因为调节电流而产生的色谱的变化。这种调光能力在路灯设计中是非常重要的,因为利用这种性能可以使路灯的亮度根据交通流量来变化,从而进一步实现了节能的目的。
  下面我们分太阳能LED路灯和市电LED路灯两种情况来讨论。
   三.太阳能路灯 
  太阳能LED路灯的*大特点就是它通常是由蓄电池供电的,而蓄电池有一些特点是需要考虑的:
  3.1 蓄电池只有几种规定的电压,12V是*常使用的,因为它是汽车电池的标准电压。24V就需要用两个串联。36V就更少见了。为此,在太阳能LED路灯中经常需要采用升压型的恒流驱动模块。这就影响了恒流模块的效率。
  3.2在太阳能路灯中另一个需要考虑的问题是输入电压的变化
  对于恒流源的输出功率和效率来说,要得到*高的效率就要保持输入和输出电压的比值越接近1越好。但是如果输入电压不稳。那么就很难保持在*高效率的*佳状态。太阳能LED路灯系统通常采用蓄电池作为能量储存单元。而蓄电池在刚充满电和快放完电的时候电压会有较大的变化。通常这种变化超过30%以上。例如对于12V的蓄电池,其输出电压可以在14.8V变化到10.8V。当然对于恒流模块来说,这样的变化是完全可以承受的。也就是完全可以在这样大的变化范围内保持其输出电流的恒定。但是这也是有代价的,那就是不能工作于*佳状态。所谓*佳状态就是指效率*高的状态。或是输出功率*高的状态。

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