Vergelijking van oplossingen voor vier soorten LED-straatverlichting
LED-straatverlichting is een zeer belangrijke toepassing in LED-verlichting. Onder het uitgangspunt van het besparen van energie en elektriciteit, wordt de trend van LED-straatlantaarns die traditionele straatlantaarns vervangen steeds duidelijker. Er zijn veel ontwerpen van LED-straatverlichting op de markt. Het vroege ontwerp besteedde meer aandacht aan het nastreven van lage kosten; in de nabije toekomst is er geleidelijk een consensus ontstaan, waarbij een hoog rendement en een hoge betrouwbaarheid het belangrijkst zijn.
Dit artikel is voornamelijk bedoeld voor de toepassing van verschillende LED-straatverlichting, stelt een geschikte architectuur voor en analyseert de voor- en nadelen ervan, zodat lezers de meest geschikte oplossing kunnen vinden op basis van de specifieke situatie en het type ontworpen straatverlichting.
Optie 1: Directe AC-ingang, constante stroomregeling voor respectievelijk 6 strings LED's
Van de verschillende schema's die in dit artikel worden geïntroduceerd, zou dit degene moeten zijn met een hoog rendement en minder circuitkosten op dit moment (Figuur 1). Gebruik de optocoupler rechtstreeks om retrospectieve controle uit te voeren op het primaire circuit om de uitgangsspanning aan te passen. In vergelijking met andere traditionele regelingen kent deze regeling minder schakelverlies. De CS-spanning is vastgesteld op 0.25V en de 6 reeksen LED's worden respectievelijk geregeld door een constante stroom. Het IC detecteert de positie van FB en fixeert de reeks LED's met minder spanning op 0.5V. Op dit moment, aangezien de som van de Vf-waarden van elke reeks LED's anders is, zal de gegenereerde spanningsval op de MOS-buis vallen, wat resulteert in enige verliezen. Als het een LED is die over het algemeen is afgeschermd voor Vf en BIN, moet het verlies binnen 2 procent worden beheerst, wat minder is dan het algemene schakelverlies.
De voordelen van dit schema zijn een hoog rendement en lage kosten, maar het nadeel is dat AC-ingang meer onderzoeks- en ontwikkelingskosten vereist. Deze oplossing is geschikt voor straatverlichting die direct kan worden ingevoerd met AC.
Optie 2: DC- of batterij-ingang, constante stroomregeling voor respectievelijk 6 strings LED's
Het heeft een multi-string boost-structuurontwerp en de LED-aandrijfmethode is vergelijkbaar met de vorige, behalve dat de AC-ingang wordt gewijzigd in DC of de batterij-ingang (Figuur 2). Bij het ontwerp van laagspanningszijdetectie kan een aanzienlijk aantal LED's in serie worden geschakeld, zolang de juiste MOS-buizen worden geselecteerd. In vergelijking met het AC-ingangsschema is het ontwerp eenvoudiger. Het rendement is echter relatief laag door de toevoeging van een boostschakelaar.
De voordelen van dit schema zijn een eenvoudig ontwerp en lage circuitkosten, maar het nadeel is een laag rendement. Hij is geschikt voor zonnecellen of straatverlichting met ingang via adapter.
Optie 3: Step-down structuur met enkele serie
Sommige fabrikanten geven nog steeds de voorkeur aan een ontwerp met één snaar, wat het voordeel heeft van eenvoudig onderhoud en modulair ontwerp. Straatlantaarns met verschillende vermogens kunnen dezelfde lichtbalk gebruiken, zolang het paneel wordt vervangen en een ander aantal lichtbalken wordt geplaatst, kunnen verschillende straatlantaarns met verschillende vermogens worden gecombineerd. Maar het nadeel is dat elke string een onafhankelijke voedingsmodule vereist, wat duur is, en de step-down-structuur zal het aantal LED's beperken tot de weerstandsspanning van het IC. In het voorbeeld in figuur 3 staan maximaal 14 LED's in serie. Als je een lichtbalk van 20W wilt ontwerpen, moet je 700mA leds gebruiken. Om een hoog rendement te bereiken, moet de ingangsspanning, dwz de uitgangsspanning van de adapter, worden aangepast aan het aantal LED's. Neem als voorbeeld 10 LED's, wil je een hoog rendement halen, dan moet je de ingangsspanning instellen op ongeveer 42V.
De voordelen van dit schema zijn dat de step-down-structuur een hoog rendement heeft, een ontwerp met één snaar en dat de configuratie flexibeler is. Het is geschikt voor straatverlichting via een adapter.
Schema 4: RT8480 met single-string boost-structuur
Voor hetzelfde ontwerp met één string zal de boost-structuur (Figuur 4) minder efficiënt zijn dan de buck-structuur, maar het aantal LED's in serie wordt niet langer beperkt door de weerstandsspanning van de IC, maar wordt bepaald door de MOS, dus meer LED's kunnen in serie worden geschakeld LED. Omdat de uitgangsspanning van de meeste zonnecellen niet hoog is, zijn straatlantaarns op zonne-energie meer geschikt om een boost-structuur te gebruiken. Het constante stroomontwerp van de huidige modus kan ervoor zorgen dat de uitgangsstroom minder wordt beïnvloed door de verandering van de ingangsspanning, zodat de straatlantaarn dezelfde helderheid kan behouden wanneer de batterij volledig is opgeladen of wanneer deze bijna leeg is.
Het voordeel van dit schema is dat het aantal LED's in serie niet wordt beperkt door de IC-weerstandsspanning, maar het nadeel is dat de circuitkosten hoger zijn en het rendement iets lager is dan dat van de step-down-structuur. Het is geschikt voor straatverlichting op zonne-energie.
