Vergleich von Lösungen für vier Arten von LED-Straßenleuchten
LED-Straßenlaterne ist eine sehr wichtige Anwendung in der LED-Beleuchtung. Unter der Prämisse, Energie und Strom zu sparen, wird der Trend, dass LED-Straßenlaternen herkömmliche Straßenlaternen ersetzen, immer deutlicher. Es gibt viele Ausführungen von Netzteilen für LED-Straßenlaternen auf dem Markt. Das frühe Design achtete mehr auf das Streben nach niedrigen Kosten; In naher Zukunft hat sich allmählich ein Konsens gebildet, und hohe Effizienz und hohe Zuverlässigkeit sind am wichtigsten.
Dieser Artikel bezieht sich hauptsächlich auf die Anwendung mehrerer verschiedener LED-Straßenlaternen, schlägt eine geeignete Architektur vor und analysiert ihre Vor- und Nachteile, damit der Leser die am besten geeignete Lösung entsprechend der spezifischen Situation und der Art der entworfenen Straßenlaterne finden kann.
Option 1: Direkter AC-Eingang, Konstantstromsteuerung für jeweils 6 LED-Strings
Unter den verschiedenen in diesem Artikel vorgestellten Schemata sollte dieses derzeit dasjenige mit hoher Effizienz und geringeren Schaltungskosten sein (Abbildung 1). Verwenden Sie den Optokoppler direkt, um eine nachträgliche Steuerung des primärseitigen Stromkreises durchzuführen, um die Ausgangsspannung anzupassen. Verglichen mit anderen herkömmlichen Schemata hat dieses Schema weniger Schaltverluste. Die CS-Spannung ist auf 0.25 V festgelegt, und die 6 LED-Strings werden jeweils durch Konstantstrom gesteuert. Der IC erkennt die Position von FB und fixiert die LED-Kette mit weniger Spannung bei 0,5 V. Da zu diesem Zeitpunkt die Summe der Vf-Werte jeder LED-Kette unterschiedlich ist, fällt der erzeugte Spannungsabfall auf die MOS-Röhre, was zu einigen Verlusten führt. Wenn es sich um eine LED handelt, die allgemein auf Vf und BIN abgeschirmt ist, sollte der Verlust innerhalb von 2 Prozent kontrolliert werden, was weniger als der allgemeine Schaltverlust ist.
Die Vorteile dieses Schemas sind hohe Effizienz und niedrige Kosten, aber der Nachteil ist, dass der AC-Eingang mehr Forschungs- und Entwicklungskosten erfordert. Diese Lösung eignet sich für Straßenlaternen, die direkt mit Wechselstrom versorgt werden können.
Option 2: DC- oder Batterieeingang, Konstantstromsteuerung für jeweils 6 LED-Strings
Es verwendet ein Multi-String-Boost-Strukturdesign, und die LED-Ansteuermethode ähnelt der vorherigen, außer dass der AC-Eingang in DC oder den Batterieeingang geändert wird (Abbildung 2). Beim Design der niederspannungsseitigen Abtastung kann, solange geeignete MOS-Röhren ausgewählt werden, eine beträchtliche Anzahl von LEDs in Reihe geschaltet werden. Verglichen mit dem AC-Eingangsschema ist sein Design einfacher. Allerdings ist der Wirkungsgrad durch den Zusatz eines Boost-Schalters relativ gering.
Die Vorteile dieses Schemas sind ein einfaches Design und niedrige Schaltungskosten, aber der Nachteil ist eine geringe Effizienz. Es eignet sich für Solarzellen oder Straßenlaternen mit Eingang über Adapter.
Option 3: Einzelserien-Abwärtsstruktur
Einige Hersteller bevorzugen immer noch ein Single-String-Design, das den Vorteil der einfachen Wartung und des modularen Aufbaus hat. Straßenlaternen mit unterschiedlichen Leistungen können denselben Lichtbalken verwenden, solange das Panel ausgetauscht und eine andere Anzahl von Lichtbalken eingesetzt wird, können verschiedene Straßenlaternen mit unterschiedlichen Leistungen kombiniert werden. Der Nachteil besteht jedoch darin, dass für jede Kette ein unabhängiges Leistungsmodul erforderlich ist, was teuer ist, und die Step-down-Struktur die Anzahl der LEDs auf die Spannungsfestigkeit des IC begrenzt. In dem in Abbildung 3 gezeigten Beispiel sind höchstens 14 LEDs in Reihe geschaltet. Wenn Sie eine 20-W-Lichtleiste entwerfen möchten, müssen Sie 700-mA-LEDs verwenden. Um einen hohen Wirkungsgrad zu erreichen, muss die Eingangsspannung, also die Ausgangsspannung des Adapters, an die Anzahl der LEDs angepasst werden. Nehmen Sie als Beispiel 10 LEDs, wenn Sie einen hohen Wirkungsgrad erreichen möchten, müssen Sie die Eingangsspannung auf etwa 42 V einstellen.
Die Vorteile dieses Schemas bestehen darin, dass die Step-down-Struktur einen hohen Wirkungsgrad, ein Single-String-Design und eine flexiblere Konfiguration aufweist. Es ist für den Eingang von Straßenlaternen über einen Adapter geeignet.
Schema 4: RT8480 mit Single-String-Boost-Struktur
Für das gleiche Einzelstring-Design ist die Boost-Struktur (Abbildung 4) weniger effizient als die Buck-Struktur, aber die Anzahl der LEDs in Reihe ist nicht mehr durch die Spannungsfestigkeit des ICs begrenzt, sondern wird durch den MOS bestimmt, also mehr LEDs können in Reihe geschaltet werden LED. Da die Ausgangsspannung der meisten Solarzellen nicht hoch ist, eignen sich Solarstraßenlaternen besser für die Verwendung einer Boost-Struktur. Das Konstantstromdesign des Strommodus kann den Ausgangsstrom weniger von der Änderung der Eingangsspannung beeinflussen, sodass die Straßenlaterne die gleiche Helligkeit beibehalten kann, wenn die Batterie voll geladen ist oder wenn ihr der Strom ausgeht.
Der Vorteil dieses Schemas besteht darin, dass die Anzahl der in Reihe geschalteten LEDs nicht durch die IC-Stehspannung begrenzt ist, aber der Nachteil besteht darin, dass die Schaltungskosten höher sind und der Wirkungsgrad etwas niedriger ist als bei der Abwärtsstruktur. Es ist für Solarstraßenlaternen geeignet.
