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四款LED路燈電源設(shè)計(jì)方案

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1071次  |  2020年02月18日  

(一)直接AC輸入,對(duì)6串LED分別做恒流控制


這一種方案應(yīng)該是目前效率最高、電路成本最低的方案(圖1)。直接用光電耦合器對(duì)初級(jí)側(cè)電路進(jìn)行回溯控制,調(diào)節(jié)輸出電壓。相對(duì)于其它傳統(tǒng)方案,該方案的開關(guān)損耗少。


將CS的電壓固定在0.25V,對(duì)6串LED分別做恒流控制。IC會(huì)偵測(cè)FB的位置,將電壓最低那串LED固定在0.5V。此時(shí)由于各串LED的Vf值的總和不同,產(chǎn)生的壓降會(huì)落在MOS管上,導(dǎo)致一些損耗。如果是一般對(duì)Vf分BIN篩選過(guò)后的LED,損耗應(yīng)該可以控制在2%以內(nèi),少于一般的開關(guān)損耗。


該方案的優(yōu)點(diǎn)是效率高、成本低,缺點(diǎn)是AC輸入、需要較多研發(fā)成本,適用于可以用AC直接輸入的路燈。


(二)DC或電池輸入,對(duì)6串LED分別做恒流控制

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

它采用多串的升壓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),LED驅(qū)動(dòng)的方式與前一種類似,差別在于由AC輸入改為DC或是由電池輸入(圖2)。低壓側(cè)傳感的設(shè)計(jì)只要選擇適當(dāng)?shù)腗OS管,LED可以串相當(dāng)多的顆數(shù)。相對(duì)于AC輸入的方案,其設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單。但由于多了一次升壓的開關(guān),效率相對(duì)較低。


該方案的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、電路成本低,缺點(diǎn)是效率較低。它適合太陽(yáng)能電池或通過(guò)適配器輸入的路燈。


(三)單串降壓結(jié)構(gòu)


有些廠商仍喜歡用單串的設(shè)計(jì),優(yōu)點(diǎn)是維修容易,而且可以做模塊化設(shè)計(jì)。不同功率路燈可以使用相同的燈條,只要更換面板,插上不同數(shù)目的燈條,就可以組合出各種不同功率的路燈。但它的缺點(diǎn)是每一串都需要獨(dú)立的電源模塊,成本較高,而降壓的結(jié)構(gòu)會(huì)讓LED的數(shù)目受限于IC的耐壓。


在圖3所示的例子中,LED最多串到14顆,如果要設(shè)計(jì)20W的燈條,就需要使用700mA的LED。為了使效率達(dá)到最高,必需針對(duì)LED的數(shù)目來(lái)調(diào)節(jié)輸入電壓,也就是適配器的輸出電壓。以10顆LED為例,如果要達(dá)到最高效率,就必須把輸入電壓調(diào)到約42V左右。

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標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備

該方案的優(yōu)點(diǎn)是降壓結(jié)構(gòu)效率較高、單串設(shè)計(jì)、配置較為靈活,缺點(diǎn)是電路成本較高、LED串聯(lián)數(shù)目受限于IC耐壓。它適合通過(guò)適配器輸入的路燈。


(四)單串升壓結(jié)構(gòu)


同樣的單串設(shè)計(jì),升壓結(jié)構(gòu)(圖4)會(huì)較降壓結(jié)構(gòu)的效率低,但是LED串聯(lián)的數(shù)目不再受限于IC的耐壓,而是由MOS來(lái)決定,因而可以串聯(lián)較多的LED。由于大多數(shù)的太陽(yáng)能電池的輸出電壓都不高,因此太陽(yáng)能路燈較適合使用升壓結(jié)構(gòu)。而選用電流模式的恒流設(shè)計(jì),可以讓輸出電流較不受輸入電壓變化的影響,在電池滿載以及快沒電時(shí),都能讓路燈維持相同的亮度。


該方案的優(yōu)點(diǎn)是串聯(lián)LED數(shù)目不受IC耐壓限制,缺點(diǎn)是電路成本較高,效率較降壓結(jié)構(gòu)稍低,適合太陽(yáng)能路燈。


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