LED路灯设计恒流模块选择策略

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LED路灯设计中的创新策略分析

LED路灯设计中的创新策略分析

根据以上对 目前 国内 L E D路灯使用中的不足 , E D路灯创 L 新设计策略主要是采用模块化 的设计来解决 L E D路灯在重量 、 散热 、 维护 、 寿命 等方 面的问题。
3 . 1 模 块 化设 计 思 路
随着半导体技术的发展 , E D以其 能耗低 、 L 发 光效率 高、 体 积小等优点逐渐 引起人们 的重视 , 并被应用 于路灯灯具 中 , 为城 市照明技术的发展做 出了重要的贡献 , 而随着社会 的发展 , 人们 1所示 。 对于照明质量的要求也越 来越高 , 照明设施设计 中不仅仅要 考 虑亮度 , 还 要考 虑 照 明色 彩 、 造型 、 质 感等 , 因此 , 也 就需 要 对 E D路灯设计进行不断的创新和改进 , L 以提高城市照明质量 。 1 L E D及其在照 明中的应用 E D( L L i g h t — E m i t t i n g D i o d e ) 也 即是发 光二极 管, 是 由 镓 ( G a ) 、 砷( A S ) 、 磷( P) 的化合物制 成的一种 可发光 的半导体 电 子元件 , 其最早 只能发 出低光度的 白光 , 随着技术 的发展 和研 究 的不断深入 , 目前的发光二极 管已可 以发 出包括 红 、 橙、 黄、 绿、 青、 蓝、 紫等各种可见光及红外线 、 紫外线等在内的多种光 , 其 种 图1 L E D路灯 模 块 化 结构 示 意 图 类也十分繁 多, 有普通单 色发光二极 管、 高亮度 发光二 极管 、 超 在此结构 中, 光源模组是核心部分 , 可放置在 灯具 内, 也可 高亮度 发光二 极管 、 红外 线 发光 二极 管、 变 色发光 二极 管等 多 以分离放在灯杆下 , 采用两个ห้องสมุดไป่ตู้ 口, 分别将光源模组 与驱动器和 种, 控制模式主要有恒压 控制和恒 流控制 , 目前 多数 的 L E D是 灯具底座连接 , 与灯具底 座连接 的结构 可采 用方形或条形 等统 采用恒 流控制 。 的标准 , 采用螺钉 、 卡 口或是 弹簧扣进 行 固定 , 这样在需要 维 照明设施所使用 的发光 材料主要有 钨丝 、 高纳丝 、 汞、 混光 修 的时候 , 哪一部分损坏 即可只维修更换相应的部分 , 而不需 要 等, 其 中利用高纳丝 的高压 钠灯 灯具有 产生光 亮大 、 透雾 能力 对灯具进行整体 的维修 , 操作简单且能很好地节约维修成本。 强、 耗 电少 、 寿命长 , 且不诱虫 的优点 , 在 目前现代城市道路照 明 3 . 2 光 源模 组 设 计策 略 设施 中的应用十分广泛 , 但此 类路灯光 亮过大 , 易造成 光污染 , 光源模组是灯具 的核心 , 也是设计 中的关键部分 , 在 散热方 使人感 到烦躁 , 且 浪费资 源 , 而L E D具 有工作 电压低 、 电流小 、 面, 可采用在原来 的散热装置上加装一个蓄热装置 , 利用 热传 导 响应 时间极短 , 抗 冲和抗震性 能高、 寿命长 , 对 环境 无污染 , 适用 原理和致冷介质快速热传递性 质来 解决散热 的问题 ; 通常采 用 性强 , 可发 出多种光等多个优点 , 且可通过调节 电流强弱来方便 密封圈加螺丝 即可达到规定 的 I P等级 , 而在配光设计 中, 可 采 地调节灯 的亮度 , 几乎不需要 维护 , 被称 为绿色光 源或 、 第 四代 用常规二次光学透镜 、 三次光 学设 计 的光热一体 化方案或是 采 照 明光 源 , 在大 力发 展绿 色能 源的 当前有 着 十分显 见 的应用 用一体化光学透镜 , 在此设计 中, 借助 的依 旧是传统 的三 次光 学 价值 。 设计的思路 , 但将 以往设计 中独立的反射器 与光 源模 组 的结 构 2 国内L E D路灯存在的缺 陷 融合在了一起 , 光源 模组 内腔按照 反射器形 状设计 , 镀 上反射 E D路 灯 比起传 统路灯 在技术上 的绝对优 势使得 在道路 膜 , L 散热片分布于反射器的周 围, 从而使光源模组成为一个光热 照 明上 的应用越来 越广 泛 , 目前 国 内外均 已有大量 的产 品问世 体的结构 。 并被应用于实际中 , 较好地提 高了城市 照明质量 , 但在实践 中 , 3 . 3 内表面配光透镜设计 L E D路灯在散热 、 配光 、 驱动器寿命及维修 等方 面还存在着一定 目前路灯灯具 内的透镜多为外 表面配光 , 在采用 一体化透 的缺陷 。 镜时 , 将其 加工为一个整体后易出现表面凸凹不平 的现象 , 即会 以发光二极管作 为光源 的灯具 , 其能 量约有 8 0 %一 9 O %可 影响路灯 的发光效率也不利于维护 , 而如果采用 内表 面配光透 转化为热量 , 如果这些热量不能及时散去 , 就会 使得 管芯温度 升 镜 , 则可以保证透镜外表面的光滑 , 使维护更加方便 。 高, 加速发光二极管光衰 , 影 响色温质量 , 同时还会 导致灯具 寿 通常一个发光二极管从透镜射出的光线有 内表面调制光和 命缩短 。 大角度全反射光两部分 , 而全反射光所占的比例十分小 , 只需要 目前路灯的输入多采用 的是 1 2 0 V或 2 3 0 V的交流 电源 , 荧 对透镜侧面进行 合理 的设计 , 即可保 证大角度 光线 的全反 射。 光灯灯管或高压放 电灯发光元件数 目少 , 电路简单 , 可选 的交流 同时透镜的外表面为平面 , 也更容易连接成一个整体 , 且配光基 电源运行镇流器 的范 围较广 , 但 由于 L E D大多数 的功率都 只有 本不受外平面厚度的影 响, 结构设计也更 为容易。 0 . 5 W~ 5 W, 要想使灯具的亮度达到路灯的要求 , 就需要 使用 1 0 0 4 结 语 个或更多个 1 W的 L E D, 发光元件数 目大 , 又加之 L E D动态电阻 本文通过对 国内当前 L E D路灯 中存 在的不足的分析 , 提 出 分次非常小 , 如果直接将 L E D连接 到交流 电源 , 其会 发 出很 亮 了一种模块化的设计方 案 , 并在模块化设计 思路下创新设 计 了 的光 , 但会很快 失效 , 而作为路灯其使用寿命是产 品主要考虑 的 种 内表面 配光透 镜 的光学模 组 , 可较好 地减 轻 L E D路灯 重 性能之一 , 因此 , 为 了保 证灯 的使 用寿命 , 与之相配套 的用 以将 量 , 使L E D路灯的维护更为 方便 , 经试 验发现可 提高其散 热性 离线电压 转换 为受控 直流 电流 的驱 动器也 需要 有较 长的使 用 能 , 可为 L E D路灯 的设计提供一种新思路。 寿命。 参 考文 献 : 当前的 L E D路灯多采 用的是灯 壳与光 源粘接 为一体密封 1 ]韩飒. 城 市中的路灯 艺术—— 以 L E D新 型光 源在 照 明中的 于玻璃内的一体化集成式设计 , 使得路灯 的维护十分困难 , 难 以 [ 应用为例[ J ] . 大众 文艺: 学术版 , 2 0 1 1 ( 4 ) . 进行现场更换而需要 由专业 维修 人员整体替 换或是返 厂维修 , [ 2 ]王燕 , 崔勇 , 刘蕴青. 新型L E D路灯 的散 热— — 蓄热装 置的 维修成本高。 设计[ J ] . 化学工程 与装备 , 2 0 1 2 ( 9 ) . 另外 , E D多为 圆形 , L 而路灯 配光要求为椭 圆形 , 配光 曲线 难 以设计 , 目前 L E D路 灯也通 常只是取代 了传统 的灯泡 , 而没 有将其色彩特性发挥出来 。

详解LED恒流驱动中的PWM调光技术

详解LED恒流驱动中的PWM调光技术

详解LED恒流驱动中的PWM调光技术脉冲宽度调制(PWM)是英文“Pulse Width Modulation”的缩写,简称脉宽调制。

它是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术,广泛应用于测量,通信,功率控制与变换等许多领域。

脉冲宽度调制(PWM)是一种对模拟信号电平进行数字编码的方法。

通过高分辨率计数器的使用,方波的占空比被调制用来对一个具体模拟信号的电平进行编码。

PWM信号仍然是数字的,因为在给定的任何时刻,满幅值的直流供电要么完全有(ON),要么完全无(OFF)。

电压或电流源是以一种通(ON)或断(OFF)的重复脉冲序列被加到模拟负载上去的。

通的时候即是直流供电被加到负载上的时候,断的时候即是供电被断开的时候。

只要带宽足够,任何模拟值都可以使用PWM进行编码。

调制.简单点说,假如需要一个1V0.6A的输出,而实际上只有一个1V1A的输出,那么只需要把1V1A的输出接通0.6秒,再断开0.4秒,然后继续接通0.6秒断开0.4秒,得到的效果和1V0.6A输出的效果是一致的选择高性能的LED恒流源不但可以提高LED路灯的可靠性目前常见的LED调光技术有Buck,Boost,Buck-Boost调节和线性调节。

不管你用Buck, Boost,Buck-Boost还是线性调节器来驱动LED,它们的共同思路都是用驱动电路来控制光的输出。

一些应用只是简单地来实现“开”和“关”地功能,但是更多地应用需求是要从0到100%调节光的亮度,而且经常要有很高的精度。

设计者主要有两个选择:线性调节LED电流(模拟调光),或者使用开关电路以相对于人眼识别力来说足够高的频率工作来改变光输出的平均值(数字调光)。

使用脉冲宽度调制(PWM)来设置周期和占空度(图1)可能是最简单的实现数字调光的方法,并且Buck调节器拓扑往往能够提供一个最好的性能。

图1:使用PWM调光的LED驱动及其波形推荐的PWM调光模拟调光通常可以很简单的来实现。

LED路灯恒流驱动开关电源设计

LED路灯恒流驱动开关电源设计

LED路灯恒流驱动开关电源设计摘要LED照明驱动设计了恒流输出、空载保护、隔离输出及EMC等功能。

系应用于LED照明驱动的开关电源电路。

采用PWM自动调节实现恒流输出,稳压管过压锁定实现空载保护,电磁隔离和光隔离实现隔离输出。

经过多次的运行与检测,实践证明该电路恒流输出稳定,发热量低。

本设计体积小,微调反馈电路可设置作为为LED驱动常用的350mA或700mA恒流输出。

可广泛适用于生活照明,商用照明。

关键词:LED驱动电源;发热低;恒流;隔离;低成本Driving switch power LED lighting designLED lighting design drive the constant-current output, the output and protection, isolation no-load EMC etc. Function. Is applied to the switch power LED lighting driving circuit. Using PWM automatic adjustment output voltage, the constant-current over-voltage protection tube, electromagnetic no-load realize locking and isolation realize isolation output isolation. After many operation and test, the practice has proved that the constant-current circuits, low heat stable output. This design, small size, fine-tuning feedback circuit can be set as the common 350mA LED drive or 700mA constant-current output. Life can be widely used in commercial lighting, lighting.Key words:Leds driving power;Fever is low;Constant flow;Isolation;Low cost目录1概述 (1)1.1选题的目的与意义 (1)1.2研究现状 (1)1.3系统性能指标 (1)1.4系统组成及设计思路 (2)1.5总体功能描述 (3)2硬件电路的设计 (4)2.1电路设计 (4)2.2磁路设计 (8)参考文献 (10)致谢 (10)附录 (10)1概述1.1选题的目的与意义:全球能源紧张,提高电器的效率是行之有效的方法。

恒流控制方案

恒流控制方案

恒流控制方案1. 引言恒流控制是一种常见的控制技术,它通过维持电路中的电流不变来实现对负载的控制。

恒流控制在许多应用中非常重要,例如LED照明、电动车电池管理系统等。

本文将介绍一种基于电流感知的恒流控制方案,该方案可以实现高精度的电流控制,确保负载的稳定工作。

2. 方案概述恒流控制方案的核心是通过电流感知技术实时监测负载电流,并根据测得的电流值对负载进行调节。

下面将详细介绍方案的各个组成部分。

2.1 电流感知器电流感知器是恒流控制方案的关键组件。

它能够测量电路中的电流,并将测得的电流值转化为电压信号输出。

常见的电流感知器包括电阻感应器和霍尔效应感应器。

电阻感应器采用常规的电阻方式来感知电流,其输出电压与电流成正比;而霍尔效应感应器通过霍尔元件测量电流,其输出电压与电流成线性关系。

2.2 采样电路采样电路用于将电流感知器输出的电压信号进行采样,并转化为数字信号供控制系统处理。

采样电路通常包括模拟到数字转换器(ADC)和信号处理模块。

ADC将模拟信号转换为数字信号,并提供给信号处理模块进行后续处理,例如滤波、放大等。

2.3 控制算法控制算法是恒流控制方案的核心部分。

根据采样电路获取的电流值,控制算法通过对负载施加适当的控制信号来调节电流。

常用的控制算法包括比例积分(PI)控制算法、模糊控制算法等。

其中,PI控制算法是最常用的恒流控制算法之一,它通过比例和积分控制来实现对电流的精确控制。

2.4 输出驱动输出驱动模块将控制算法生成的控制信号转化为实际的输出电流。

输出驱动模块通常采用开关电源作为电流源,通过开关的开合控制来实现对输出电流的调节。

开关电源具有高效率和快速响应的特点,适用于恒流控制应用。

3. 方案优势相比传统的电流控制方案,基于电流感知的恒流控制方案具有以下优势:•高精度:通过实时感知电流并采用精确的控制算法,可以实现对负载电流的高精度控制,保证负载的稳定工作。

•高效率:采用开关电源作为输出驱动,能够提供高效率的电流输出,减少能量损耗。

LED驱动电源恒流电路方案详解

LED驱动电源恒流电路方案详解

恒流案大全恒流源是电路中广泛使用的一个组件,这里我整理一下比较常见的恒流源的结构和特点。

恒流源分为流出(Current Source)和流入(Current Sink)两种形式。

最简单的恒流源,就是用一只恒流二极管。

实际上,恒流二极管的应用是比较少的,除了因为恒流二极管的恒流特性并不是非常好之外,电流规格比较少,价格比较贵也是重要原因。

最常用的简易恒流源如图(1) 所示,用两只同型三极管,利用三极管相对稳定的be电压作为基准,电流数值为:I = Vbe/R1。

这种恒流源优点是简单易行,而且电流的数值可以自由控制,也没有使用特殊的元件,有利于降低产品的成本。

缺点是不同型号的管子,其be电压不是一个固定值,即使是相同型号,也有一定的个体差异。

同时不同的工作电流下,这个电压也会有一定的波动。

因此不适合精密的恒流需求。

为了能够精确输出电流,通常使用一个运放作为反馈,同时使用场效应管避免三极管的be电流导致的误差。

典型的运放恒流源如图(2)所示,如果电流不需要特别精确,其中的场效应管也可以用三极管代替。

电流计算公式为:I = Vin/R1这个电路可以认为是恒流源的标准电路,除了足够的精度和可调性之外,使用的元件也都是很普遍的,易于搭建和调试。

只不过其中的Vin还需要用户额外提供。

从以上两个电路可以看出,恒流源有个定式(寒,“定式”好像是围棋术语XD),就是利用一个电压基准,在电阻上形成固定电流。

有了这个定式,恒流源的搭建就可以扩展到所有可以提供这个“电压基准”的器件上。

最简单的电压基准,就是稳压二极管,利用稳压二极管和一只三极管,可以搭建一个更简易的恒流源。

如图(3)所示:电流计算公式为:I = (Vd-Vbe)/R1TL431是另外一个常用的电压基准,利用TL431搭建的恒流源如图(4)所示,其中的三极管替换为场效应管可以得到更好的精度。

TL431组成流出源的电路,暂时我还没想到:)TL431的其他信息请参考《TL431的部结构图》和《TL431的几种基本用法》电流计算公式为:I = 2.5/R1事实上,所有的三端稳压,都是很不错的电压源,而且三端稳压的精度已经很高,需要的维持电流也很小。

LED灯恒流驱动电源设计指导书(新)

LED灯恒流驱动电源设计指导书(新)

LED高效恒流驱动电源的设计指导书第1章绪论1.1 LED工作原理1.1.1 LED发光原理发光二极管(LED)是一种将把电能变成光能的器件,发光二极管的主要部份是由p型半导体和n型半导体组成的晶片,在P型半导体中,空穴占有绝对地位,而在N型半导体中电子占绝大多数。

在这两者之间是p-n结。

的大体工作过程是一个电变光的过程,当LED的p-n结由外部电路加上正向偏压时,P区的正电荷将向N区扩散,同时N区的电子也向P区扩散,电子与空穴结合然后释放能量,一部分能量由光的形式散发出来,这就是发光的原因。

不同大小的能量水平的差异,频率和波长的光的不同,相应的光的颜色是不同的,这便是LED发光原理。

1.1.2 LED光源的特点1超低能耗比起传统的白炽灯为首的白炽灯,至少节省20%以上的电量,节约了资源。

2超长寿命传统的节能灯的寿命是2000~8000小时,而LED照明灯寿命可达5万~10万小时。

3响应时间短LED灯的响应时间比传统的照明灯快几个数量级。

4工作电压低LED的驱动电源既可以是高压电源又可以是低压电源,相比传统的照明灯,它更加适应电压的变化,电压发生变化的时候不容易损坏。

5绿色环保符合欧盟标准,不会造成环境污染,并且LED可以被回收利用。

6坚固可靠LED完全封装在循环氧树脂里面的LED,它比传统照明灯更加坚固不易损坏。

7不招蚊虫因LED用二极管发光技术,使用的冷光源,所以不招蚊虫。

8自选颜色可以通过不同的设计以及电流的大小来改变LED的颜色。

如小电流时为红色的LED,随着电流的增加,可以依次变为橙色,黄色,最后为绿色。

目前白色LED发光效率已经突破120LM/W,是白炽灯15LM/W的8倍,是荧光灯50LM/W的2倍多。

LED的光谱中没有紫外线和红外线成分,所以有害辐射小。

在散热良好的情况下,LED的光通量半衰期大于5万小时以上,可以正常使用20年,器件寿命一般都在10万小时以上,是荧光灯寿命的10倍,是白炽灯的100倍。

大功率LED恒流驱动电路的设计实例

大功率LED恒流驱动电路的设计实例

大功率LED恒流驱动电路的设计实例虽然大功率LED现在还不能大规模取代传统的白炽灯,但它们在室内外装饰、特种照明方面有着越来越广泛的应用,因此掌握大功率LED恒流驱动器的设计技术,对于开拓大功率LED的新应用至关重要。

LED按照功率和发光亮度可以划分为大功率LED、高亮度LED及普通LED。

一般来说,大功率LED的功率至少在1W以上,目前比较常见的有1W、3W、5W、8W和10W。

已大批量应用的有1W和3W LED,而5W、8W和10W LED的应用相对较少。

预计大功率LED灯会在2008年奥运会上大量应用,因此电子和照明行业都非关注LED照明新技术的发展应用。

恒流驱动和提高LED的光学效率是LED 应用设计的两个关键问题,本文首先介绍大功率LED 的应用及其恒流驱动方案的选择指南,然后以美国国家半导体(NS)的产品为例,重点讨论如何巧妙应用LED恒流驱动电路的采样电阻提高大功率LED的效率,并给出大功率LED驱动器设计与散热设计的注意事项。

驱动芯片的选择LED驱动只占LED照明系统成本的很小部分,但它关系到整个系统性能的可靠性。

目前,美国国家半导体公司的LED驱动方案主要定位在中高端LED照明和灯饰等市场。

灯饰分为室内和室外两种,由于室内LED灯所应用的电源环境有AC/DC和DC/DC转换器两种方式,所以驱动芯片的选择也要从这两方面考虑。

图1:利用DC/DC稳压器FB反馈端实现从恒压驱动(左图)到恒流驱动(右图)的转换。

1. AC/DC转换器AC/DC分为220V交流输入和12V交流输入。

12V交流电是酒店中广泛应用的卤素灯的电源,现有的LED可以在保留现有交流12V的条件下进行设计。

针对替代卤素灯的设计,美国国家半导体LM2734的主要优势是体积小、可靠性高、输出电流高达1A,恰好适合卤素灯灯口直径小的特点。

取代卤素灯之后,LED灯一般做成1W或3W。

LED灯与卤素灯相比有两大优势:(1)光源比较集中,1W照明所获得的亮度等同于十几瓦卤素灯的亮度,因此比较省电;(2) LED灯的寿命比卤素灯长。

led路灯照明实施方案

led路灯照明实施方案

led路灯照明实施方案LED路灯照明实施方案。

LED路灯照明在城市道路、广场、园林等公共场所的应用越来越广泛,其节能、环保、寿命长等优点受到了广泛关注。

为了更好地实施LED路灯照明,提高照明效果,本文将结合实际情况,提出LED路灯照明实施方案。

一、LED路灯选型。

LED路灯的选型是实施LED路灯照明的第一步。

在选型过程中,需要考虑道路宽度、照明需求、光源功率、色温等因素,选择适合的LED路灯产品。

同时,要根据实际情况进行现场勘察,确定灯具的安装位置和数量,确保照明效果达到要求。

二、照明设计。

照明设计是LED路灯照明实施的关键环节。

在设计过程中,需要结合道路的曲线、坡度、交通流量等因素,合理布局LED路灯,确保道路的整体照明均匀、无盲区。

同时,还要考虑到节能性和环保性,合理控制光污染,保护夜间生态环境。

三、光控系统。

为了更好地节能,可以在LED路灯照明实施方案中加入光控系统。

光控系统可以根据光照强度自动调节LED路灯的亮度,实现智能照明控制。

在夜间交通流量较少的道路上,LED路灯可以降低亮度,节约能源;而在交通流量较大的道路上,LED路灯可以提高亮度,确保交通安全。

四、维护管理。

LED路灯照明实施方案的维护管理也是至关重要的一环。

定期对LED路灯进行检查和维护,及时更换损坏的灯具和零部件,保证LED路灯的正常运行。

同时,可以借助智能化管理系统,实现LED路灯的远程监控和故障报警,提高管理效率。

五、环境评估。

LED路灯照明实施方案的实施还需要进行环境评估。

在实施过程中,要注意减少光污染,保护野生动植物,避免对周边居民的生活造成影响。

同时,要合理利用光资源,减少能源消耗,降低照明成本,实现可持续发展。

六、安全保障。

在LED路灯照明实施过程中,安全保障是至关重要的。

施工人员要严格遵守安全操作规程,确保施工过程安全可控。

同时,LED路灯的安装和固定也要符合相关标准,确保LED路灯在使用过程中不会出现安全隐患。

大功率LED照明恒流驱动方案

大功率LED照明恒流驱动方案

大功率LED照明用恒流驱动方案介绍序言LED即发光二极管,是一种半导体固体发光器件。

它是利用固体半导体芯片作为发光材料,在半导体中通过载流子发生复合放出过剩的能量而引起光子发射,直接发出红、黄、蓝、绿、青、橙、紫、白色的光。

LED一般被称为第四代照明光源或绿色光源,具有高节能、利环保、寿命长、体积小、高亮度等特点,可以广泛应用于各种指示、显示、装饰、背光源、普通照明和城市夜景等领域;LED灯作为一种新的照明用光源,正在逐渐得到大规模和大范围内的应用;LED照明灯自身在节能,长寿,高能效,亮度方便可调节等方面的优异特性也符合现在倡导的低碳,环保的大趋势;目前,LED照明在LED背光,LED广告灯,LED幕墙,大功率LED 路灯,LED节能灯及日光灯,LED显示等领域得到广泛深入的应用;预计在未来几年内,LED灯将可能逐渐进入家庭照明,室内外照明等领域,成为一种重要的照明光源。

决定LED灯的性能和寿命的核心部分是LED恒流驱动电路,LED灯的寿命(光亮度衰减)与驱动电流的稳定性和电流纹波或杂讯息息相关,LED灯的可靠性主要取决于驱动芯片的可靠性和各种安全保护措施;芯龙半导体作为专业的电源管理芯片设计者,提供一系列高压,大电流,高效率,高可靠性,高性价比的LED恒流驱动芯片;在大电流LED 单片全集成恒流驱动芯片领域,芯龙处于全球范围内的业界领先地位。

芯龙半导体的一系列LED驱动芯片支持市电,直流稳压电源,太阳能电池,电子变压器,交流变压器,蓄电池,车载电源等多种供电方式;输出恒流驱动LED的功率从10W~100W 全系列;LED模组可以串联,并联,串并联结合等多种连接方式;电路拓朴支持降压,升压,升降压等多种结构。

上海芯龙半导体致力于开发耐高压、高效率、大电流、高可靠性、高性价比的单片开关模拟电源管理类集成电路,开发出一大批耐高压、高效率、大电流、高可靠性、高性价比的产品,逐步推向市场,可以应用于绝大部分供电的领域和应用。

太阳能LED路灯的设计与研究

太阳能LED路灯的设计与研究

太阳能LED路灯的设计与研究摘要:太阳能led路灯具有绿色、节能、长寿命等诸多优点,发展前景可观。

选用slm2842s驱动模块为载体,从供电、驱动和led连接构架等方面展开论述,对太阳能led路灯的研究和设计具有一定参考应用价值。

关键词:led路灯 slm2842s模块升压恒流驱动 led连接构架中图分类号:tm923 文献标识码:a 文章编号:1007-3973(2012)012-029-031引言太阳能是绿色能源中最重要的能源,是取之不尽、用之不竭、广泛存在的天然能源,其优点是极为丰富、洁净、安全、价廉,对生态平衡没有任何影响。

目前,led照明技术日趋成熟,led将会在照明行业内得到普及,进而引发人类照明史上的第四次革命。

太阳能led路灯不仅能利用清洁免费的太阳能以及高效环保的led 给道路带来照明,而且同时可以减少温室气体排放,实现绿色照明的目的。

利用太阳能和led光源制成各种新型太阳能路灯,相同照度情况下比不用led 的太阳能路灯节约太阳能电池和蓄电池容量40%,光源寿命增加10倍,可靠性提高5倍,系统成本降低40%以上,同时也解决了常规太阳能路灯系统用交流逆变不可靠、低温启动难、系统造价高等缺点。

这里想要从供电和驱动器来探讨其总体设计。

2 led的恒流驱动特性led是一个很热的二极管。

因为输入led的电功率70%都变成热能,所以led很热,必须考虑led的温度特性。

led具有负温系数-2mv/℃,温度升高伏安特性左移。

如图1,如果采用恒压电源就会加大光衰。

随着led温度升高,如果电源电压恒定,电流就会加大。

例如,常温下3.3v时,电流20ma;85度时,电流35—37ma,亮度饱和并不增加。

电流加大温升更高,结温升高的结果就是光衰加大。

如果采用恒流电源供电,即使温度升高,电流不变,不会造成恶性循环。

同时,选用电流模式的恒流设计,可以让输出电流不受输入电压变化的影响,在电池满载以及快没电时,都能让路灯维持相同的亮度。

led路灯电源高压线性恒流驱动方案芯片BP5609说明书

led路灯电源高压线性恒流驱动方案芯片BP5609说明书
θJA 或是极限范围给出的数字中比较低的那个值。
注 3:人体模型,100pF 电容通过 1.5kΩ 电阻放电。
BP5609_CN_DS_Rev.1.1
3
BP5609
LED 电流纹波消除控制芯片 电气参数(注 4,
符号 电源电压 VCC_CLAMP VCC_ON VCC_UVLO ICC_ST IOP 电流采样 VCOMP ICOMP VCS_LOW 驱动级 ISOURCE_MAX ISINK_MAX 过热调节 TREG 过热保护温度 140 ℃ 最大驱动上拉电流 最大驱动下拉电流 4 5 mA mA COMP 线性工作范围 COMP 上拉电流 LED 开路检测点 0 6 24 4 V uA mV VCC 钳位电压 VCC 启动电压 VCC 欠压保护阈值 VCC 启动电流 VCC 工作电流 1mA VCC 上升 VCC 下降 VCC= VCC-ON - 1V 12.9 7.0 15 14.0 8.0 40 110 15.1 9.0 80 200 V V V uA uA 5) (无特别说明情况下,VCC =14 V, TA =25 ℃) 参数描述 条件 最小值 典型值 最大值 单位
注 4:典型参数值为 25˚C 下测得的参数标准。 注 5:规格书的最小、最大规范范围由测试保证,典型值由设计、测试或统计分析保证。
BP5609_CN_DS_Rev.1.1
4
BP5609
LED 电流纹波消除控制芯片 应用信息
BP5609 是一款 LED 电流纹波消除控制芯片,主要 用于配合有源功率因数校正 LED 驱动器,消除输 出电流低频纹波和 LED 频闪。 1 启动 在系统上电后,母线电压通过启动电阻给 VCC 电 容充电,当 VCC 电压上升到启动阈值电压后,芯片 开始工作。 启动电阻的计算方法: 功率 MOSFET 的导通阻抗越小,系统损耗越小,但 持续减小功率 MOSFET 的导通阻抗并不会无限制的 减少系统损耗,应选择合理的 MOSFET 规格以实现 成本和系统损耗的平衡。 功率 MOSFET 应选择使用散热较好的封装,并且应 当尽量扩大其在 PCB 上的铜箔散热面积。 5 PCB 设计 在设计 BP5609 PCB 板时,需要注意以下事项: COMP 电容 COMP 电容需要紧靠芯片的 COMP 脚和 GND 引脚

5 LED反激式恒流开关电源设计(10)

5 LED反激式恒流开关电源设计(10)
LED反激式(Flyback)恒流开关电源设计
内容提要
3 1 概述
3 整流滤波电路及输入电容选择 2 3 高频变压器设计与实例 3 3 高频变压器计算软件 4 3 5 3 6 3 7 3 8 恒流反馈电路设计 PFC 变换器设计 安规元件:NTC电阻 压敏电阻 EMI元件 安森美 NCL30051带PFC 半桥谐振离线式LED恒流源
法1实例:反激变压器EXCEL 自动计算表
PIExpertSuiteSetup8.5 :软件
反激变压器设计法2:基于电流纹波系数设计(如《精通开关电源》)
反激变压器的电流变换关系
反激变压器一次边和二次边的电流不同时出现。 根据能量守恒,变压器的电流变换关系成立,即 n=IS/IP(=NP/NS)
基于电流纹波系数设计步骤及实例
步骤6:据截止变比n = VOR/Vo,算副边匝数
步骤7:占空比校正及磁饱和验证
步骤8:计算线径
法2实例
课后作业:自学教材 P96例题
高频变压器材料
磁芯形状 特点 适用情况
EE,ER,EC 常规铁心,低廉,窗口面积 大功率、辅助电源,功率密 ,ETD 大,大功率时易作安规. 度较低的场合 EFD PQ,RM 平面化的EE类铁心 应用情况同上,且要求Low Profile,表贴或沉降式结构
(3)恒流反馈电路设计实例(演示)
过压保护: R47= 0-3K,故过载电压VO=2.5V*(R47+R48+R49)/R49=27.5-37.5V。
PF及其原理
功率因数 PF(Power Factor) :定义为有功功率P与视在功率S 之比, PF = P/S。 当电源输入正弦电压与正弦电流的相位差为ϕ 时, PF= cos ϕ。 PF越大,电力利用率越高,因此 PF越接近1 越好。 无PFC电路开关电源的PF<0.6: 整流电路后面有一个大滤波电解 电容(容性负载),使输出电压 平滑,但使整流器的输入电流严 重畸变而变为尖脉冲,产生许多 奇次谐波,对电网污染。

LED照明驱动电源方案选择指南

LED照明驱动电源方案选择指南

LED照明驱动电源方案选择指南解决方案:•不同功率AC-DC供电LED通用照明应用要求及方案•不同功率DC—DC供电LED通用照明应用要求及方案•特别适合低电流LED照明应用的线性恒流稳流器•LED照明解决方案周边元器件本文旨在探讨LED通用照明市场不同功率范围及不同电源供电应用的要求,以及适用的LED驱动器及相关元器件,帮助照明设计工程师尽择适合的元器件方案,加快上市进程.不同功率AC—DC供电LED通用照明应用要求及方案不同功率的交流—直流(AC-DC)LED照明应用所适合的电源拓扑结构各不相同。

如在功率低于80 W的应用中,反激拓扑结构是标准选择;而在讲究高能效的应用中,谐振半桥双电感加单电容(HB LLC)是首选。

安森美半导体提供覆盖宽广功率范围的AC-DC LED照明方案,表1列举了几种典型的安森美半导体AC—DC LED照明方案.表1:安森美半导体典型AC—DC LED通用照明解决方案。

从应用的功率等级来看,AC—DC供电的LED通用照明应用包括低功率、中等功率和大功率等不同类型。

低功率应用的功率范围通常在1到12 W之间,中等功率涵盖8到40 W范围,大功率应用的功率常高于40 W。

1)1 W至8 W LED通用照明应用要求及方案在1 W到8 W的低功率LED通用照明方面,典型应用如G13、GU10、PAR16、PAR20和嵌灯等.这类应用的输入电压范围在交流90至264 V之间,恒流输出电流包括350 mA和700 mA两种,能效要求为80%,并要求提供短路保护和过压保护等保护特性.在这类应用中,可以采用安森美半导体的NCP1015自供电单片开关控制IC。

这器件集成了固定频率(65/100/130 kHz)电流模式控制器和700 V的高压MOSFET,提供构建强固的低成本电源所需的全部特性,如软启动、频率抖动、短路保护、跳周期、最大峰值电流设定点及动态自供电功能(无需辅助绕组)等.值得一提的是,NCP1015在1 W到8 W LED照明应用中,既可以用于隔离型方案,也可用于非隔离型方案,满足客户的不同应用需求。

led恒流驱动电源课程设计

led恒流驱动电源课程设计

led恒流驱动电源课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解LED的基本工作原理及特性,掌握恒流驱动电源在LED应用中的重要性。

2. 学生能够掌握恒流源电路的基本构成、工作原理及其在LED驱动中的应用。

3. 学生能够了解并描述不同类型的LED恒流驱动电源电路,以及它们在实际应用中的优缺点。

技能目标:1. 学生能够运用所学知识,设计简单的LED恒流驱动电源电路,并进行仿真或实验操作。

2. 学生能够通过计算和实践,掌握LED串联、并联电路中电流、电压的分配,并能够合理选择电路元件。

3. 学生能够分析和解决LED恒流驱动电源中可能出现的问题,优化电路设计。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发他们探索科学原理的积极性。

2. 增强学生的环保意识,理解LED作为绿色光源在节能减排中的重要作用。

3. 培养学生的团队协作精神,通过合作设计电路,提高沟通与协作能力。

本课程针对高年级电子技术相关专业学生设计,课程性质为理论与实践相结合的综合性课程。

学生应具备一定的电子电路基础知识,能够理解并应用复杂电路原理。

教学要求强调知识与实践相结合,注重培养学生的动手能力和创新能力,通过课程学习,使学生达到既定的学习成果,为将来的专业发展打下坚实基础。

二、教学内容1. LED工作原理及其特性- LED的光电特性- LED的伏安特性- LED的应用领域2. 恒流驱动电源的原理- 恒流源的定义与作用- 恒流源电路的基本构成- 恒流源在LED驱动中的应用3. LED恒流驱动电源电路设计- 串联与并联LED电路分析- 恒流源电路的设计与计算- 电路元件的选择与应用4. 常见LED恒流驱动电源电路分析- 线性稳流源电路- 开关稳流源电路- 不同电路类型的优缺点对比5. LED恒流驱动电源的制作与调试- 电路图的绘制- 仿真软件的使用- 实际电路的搭建与调试6. 故障分析与优化- 电路故障诊断- 优化电路设计- 提高电源的可靠性和稳定性教学内容依据课程目标进行选择,注重科学性和系统性。

LED串并方式及恒压源、恒流源的选择分析

LED串并方式及恒压源、恒流源的选择分析

LED串并方式及恒压源、恒流源的选择分析第一局部:根底分析篇考虑选用什么样的LED驱动器,以及LED作为负载采用的串并联方式,合理的配合设计,才能保证LED正常工作。

例如,驱动28盏LED时,可以设想的连接方法有六种。

一种是先串联14个LED〔LED串〕然后并联两条这样串联而成的LED串〔14串联×2并联〕。

除此之外,还有7串联×4并联、4串联×7并联、2串联×14并联、28串联×1并联、1串联×28并联等连接方式。

终究哪种连接方法最正确呢?【附:通常情况下,很多的朋友拿到LED电源,不知道怎么样区分恒压源和恒流源。

拿到一个LED电源,查看铭牌,找到输出电压这个关键参数:如果它的电压标称是一个恒定值,那么是恒压源。

如果是一个围值,那么是恒流源。

例如:有一个电源它的输出电压是12V,我们那么确定这个是恒压源,如果它标称的是30-70V呢,那么这个电源一定是够恒流源。

】1、LED采用全部串联方式要求LED驱动器输出较高的电压〔如图1〕。

当LED的一致性差异较大时,分配在不同的LED两端电压不同,通过每颗LED的电流一样,LED的亮度一致。

图1图2当某一颗LED品质不良短路时,如果采用稳压式驱动〔如常用的阻容降压方式〕,由于驱动器输出电压不变,那么分配在剩余的LED两端电压将升高,驱动器输出电流将增大,导致容易损坏余下的所有LED。

如采用恒流式LED驱动,当某一颗LED品质不良短路时,由于驱动器输出电流保持不变,不影响余下所有LED 正常工作。

当某一颗LED品质不良断开后,串联在一起的LED将全部不亮。

解决的方法是在每个LED两端并联一个稳压管,当然稳压管的导通电压需要比LED的导通电压高,否那么LED就不亮了。

2、LED采用全部并联方式要求LED驱动器输出较大的电流,负载电压较低〔如图3〕。

分配在所有LED 两端电压一样,当LED的一致性差异较大时,而通过每颗LED的电流不一致,LED 的亮度也不同。

LED路灯对比指标及模组的优势

LED路灯对比指标及模组的优势

LED路灯市场产品指标分析LED路灯的应用来自LED芯片技术的快速发展,光效率的快速提升,光源价格的快速降低。

LED路灯的技术满足了所有关于道路照明的严苛要求,在光效率、色温、显色指数、眩光、稳定性方面都取得了重要发展,可广泛使用道路照明和髙速公路,现有光效率可达到140Lm/Wo在很多EMC案例中,采用分段时间见调光模式,在原有基础上又能降低30%的能耗,综合节能可达到75% 左右。

目前,LED路灯是城市照明发展的主战场,越来越多的城市正在尝试用LED路灯替换传统路灯,LED路灯渐渐遍布城市的各条道路,成为城市宣传的新名片。

本文分为路灯市场与泽汇产品信息对比、路灯植入LED光引擎模组的优点两部分。

国际公司:1、P HILIPS2、O SRAM3、C REE国内企业:1、东莞勤上光电股份有限公司2、山西光宇半导体照明股份有限公司3、宁波燎原灯具股份有限公司4、深圳市邦贝尔电子有限公司5、杭州华普永明光电股份有限公司6、浙江晶日照明科技有限公司7、上海三思电子工程有限公司8、深圳市洲明科技股份有限公司9、中节能晶和照明有限公司第一部分:市场主流与泽汇光电的路灯产品信息表一:国际LED路灯标杆企业产品信息表CREE CREE为全球LED LED芯片:广泛使用于业界外延、芯片、封的最高亮度及最高效率蓝装、LED照明解决色和绿色LED芯片方案、化合物半LED灯:LED灯具应用于信导体材料、功率显,指示,建筑,个人便器件和射频于一携式和普通照明LED照明体的著名制造商解决方案:LED灯具应用于和行业领先者。

商业及住宅家装照明功率Cree公司是市场器件:功率器件应用于电上领先的照明革源供应,车载驱动,UPS非新者与半导体制间断电源,混合动力电动造商,以显著提汽车高固态照明,电无线器件:微波晶体管器力及通讯产品的件应用于电信和军方市场1-130W光效:130-170Lm /W产品色温: 2700/3000 /4000/450 0/6000K表二:国内LED路灯标杆企业产品信息表国家级重大科研3)牛仔系列:产品色温: 项目,是国家发4)海豚系列:小功率路灯,4000/4500改委批复的固态应用自主研发第三代模组,/6000K光源国家地方联采用非对称蝙蝠翼双等度合工程研究中心配光,灯具最大出光效率的承担单位,科93%以上。

LED恒流驱动器件MOSFET选择

LED恒流驱动器件MOSFET选择

LED恒流驱动器件MOSFET选择常用的是NMOS.原因是导通电阻小,应用较为广泛,也符合LED驱动设计要求。

所以开关电源和LED恒流驱动的应用中,一般都用NMOS.下面的介绍中,也多以NMOS为主。

功率MOSFET的开关特性:MOSFET功率场效应晶体管是用栅极电压来控制漏极电流的,因此它的一个显著特点是驱动电路简单,驱动功耗小。

其第二个显著特点是开关速度快,工作频率高,功率MOSFET的工作频率在下降时间主要由输入回路时间常数决定。

MOS管的三个管脚之间有寄生电容存在,由于制造工艺限制产生的。

寄生电容的存在使得在设计或选择驱动电路的时候要麻烦一些,但没有办法避免.MOSFET漏极和源极之间有一个寄生二极管。

这个叫体二极管,在驱动感性负载,这个二极管很重要。

体二极管只在单个的MOS管中存在,在集成电路芯片内部通常是没有的。

MOS管是电压驱动器件,基本不需要激励级获取能量,但是功率MOSFET和双极型晶体管不同,它的栅极电容比较大,在导通之前要先对该电容充电,当电容电压超过阈值电压(VGS-TH)时MOSFET才开始导通。

因此,栅极驱动器的负载能力必须足够大,以保证在系统要求的时间内完成对等效栅极电容(CEI)的充电。

MOSFET的开关速度和其输入电容的充放电有很大关系。

使用者虽然无法降低Cin的值,但可以降低栅极驱动回路信号源内阻Rs的值,从而减小栅极回路的充放电时间常数,加快开关速度。

一般IC驱动能力主要体现在这里,我们谈选择MOSFET是指外置MOSFET驱动恒流IC.内置MOSFET的IC当然不用我们再考虑了,一般大于1A电流会考虑外置MOSFET.为了获得到更大、更灵活的LED功率能力,外置MOSFET是唯一的选择方式,IC需要合适的驱动能力,MOSFET输入电容是关键的参数!下图Cgd和Cgs是MOSFET等效结电容。

一般IC的PWM OUT输出内部集成了限流电阻,具体数值大小同IC的峰值驱动输出能力有关,可以近似认为R=Vcc/Ipeak.一般结合IC驱动能力 Rg选择在10-20Ω左右。

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LED路灯设计恒流模块选择策略编者按:我们知道所有的LED都必须采用恒流源供电,但是目前很多路灯制造商大多是在LED模块已经设计好的情况下再来寻找合适的恒流模块。

殊不知这种设计方法是会遇到问题的,至少使得这种设计不是最佳的。

有可能还会要重新设计LED模块。

经常会收到客户的电话询问,你们的恒流驱动模块能够带多大的功率啊?这种问题实际上是无法回答的。

因为恒流模块能够带多大的功率是和很多因素有关。

从恒流模块本身来说,它主要是和散热要求和散热条件有关,当然也和驱动芯片的电流驱动能力有关。

然而即使这些都已经确定下来,例如已经选定了SLM2842这一款恒流模块,那么他的驱动能力似乎应该完全确定了!其实不然!虽然它的极限驱动能力是可以知道,例如它的最大开关电流,它的最大输入电流,它的最大输入电压和最大输出电压等。

然而,一个恒流模块的驱动功率除了和它的散热能力有关以外,最主要的还和它的工作效率有关。

而它的工作效率则和很多外在的因素有关,尤其是用户使用情况有关。

所以在设计或选用LED 模块的时候就要考虑恒流源的要求和特点。

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最大安全特低电压(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。

但是如果从得到最大效率的观点出发,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路灯的最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是最常使用的,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,要得到最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。

那么就很难保持在最高效率的最佳状态。

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,那就是不能工作于最佳状态。

所谓最佳状态就是指效率最高的状态。

或是输出功率最高的状态。

对于恒流模块来说,不管是升压型还是降压型,只有当输出电压最接近输入电压的时候,效率最高。

通常输出电压是由负载决定的,是很少变化的。

所以当输入电压在一个范围内变化时,它的效率也跟着变化。

为了保证在最坏情况下也能工作,就不能工作在最佳状态了!例如对于SLM2842S升压型恒流模块,假如输出功率为27瓦,那么升压比越接近1,效率就越高!芯片的温升就越低!寿命和可靠性也就越高(见图1)。

图1. SLM2842S在输出功率为27.5W时,芯片表面温度和升压比的关系。

从图中可以看出,芯片封装也是很重要的,采用QFN的芯片封装显然好于采用TSSOP的芯片封装,因为它的热阻要低很多。

所以在购买模块时也要了解所采用芯片的封装(尽可能采用QFN封装的,尽量不要采用TSSOP封装的)。

现在举一个具体的例子来说明:假如太阳能LED路灯采用的是12V蓄电池,负载是8串3并1W的LED,那么在输出端负载的电压大致是26.4V,电流是1.05A,输出功率为27.7W。

而假如采用12V蓄电池,在电压最高的时候是14.8V,升压比就是1.78,那时候不用散热器用QFN 封装时外壳温度大约是60度。

还可以接受,但是当蓄电池电压降低至10.8V时,升压比就变成2.44倍,这时候外壳温度就会升高到70度以上,而假如采用的是TSSOP封装,那么外壳温度更会上升至85度左右,就是不能允许的了!除了要考虑外壳温度以外,还要考虑最大输入电流。

因为SLM2842的最大输入电流为3A。

在计算最大输入电流时,要考虑恒流模块本身的效率。

现在假定是90%,同时假定输出功率是32W,除以0.9就是35.5W,而当输入电压为14.8V时,输入电流为2.4A,没有超出允许的3A;可是当蓄电池电压降低至10.8V时,输入电流就达到3.28A,这就超出了3A,芯片就会自动停止工作。

所以假如不考虑蓄电池的电压变化是很危险的设计!那么是不是可以采用2个蓄电池串联呢?在这里也是不行的,因为这样的话,输入电压刚好和输出电压相同,都是在24V左右。

这时候就必须采用升降压型的SLM2842SJ。

升降压型的恒流模块的特点是不论输入电压如何变化,使得其低于或高于输出电压时,其输出电流都不变。

也就是说它可以自动地根据输入电压和输出电压之间的关系自动地从升压变为降压。

例如,升降压恒流模块SLM2842SJ可以在输出电流为1A,输出电压为13V时,输入电压从7.5V一直升至25V都能保持输出电流为恒定的1A。

那么是不是所有情况下都尽可能采用升降压型呢?不是这样的,因为升降压型的输出功率比较小,而且它的效率低,价钱贵,不是必要情况下尽量少用。

那能不能用三个蓄电池串联,而采用降压型的恒流模块呢?理论上是可以的,这时候还可以得到更高的效率,但是因为三个蓄电池串联有可能会用了过大的容量(安时),而且增加了成本,增加了维护时更换蓄电池的几率。

总体上是不合算的。

所以对于太阳能LED路灯的设计,可以归纳如下:如上所述,3个蓄电池串联是不建议使用的,所以假如总功率大于60W,那时候太阳能电池板的尺寸也会过大而抗风力降低,所以建议采用可调光控制器,以尽量减少亮灯时间和亮度。

这样可以节约大约40-50%的容量。

这样,仍然可以采用2个12V蓄电池串联的方案。

四.市电LED路灯在市电的情况下,当然最好是采用AC-DC直接恒流输出的方案。

但是这种方案大多数只能提供小功率输出(<40W)目前只有美国的Power Integration 公司的TOP250YN才能够提供75W功率输出的方案。

但是其电路十分复杂,价格贵,而且灵活性低。

国内的茂硕公司虽然也提供直接恒流输出的电源,但是通常只有单路输出。

如果要多路就必须定制(路数和每路电流)。

一方面提高了成本,而且将来要有任何变动都将是十分麻烦的事。

所以在市电的情况下最好先用恒压电源稳压然后再采用多个恒流模块恒流。

这样做的最大好处就是可以在各种不同的LED连接架构下得到最高的效率。

因为可以任意选择恒压源的输出电压而达到最佳的匹配。

而且灵活性高,很容易改变其组合。

市电的恒压源是一种非常成熟的产品,它通常具有如下的优点: 1.输入电压范围宽,可以适用于各国不同的电压规格。

2.效率高,通常可以做到90%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,可抗雷击4kv以上,可以保护后面的电路。

5.具备完善的过流,过压,短路,过功率保护功能6.成本低7.最大的优点是很容易选择其输出电压以便和负载电压接近从而得到最高的效率下面就来举一个例子:这是一个LED功率为112W的路灯,LED模块分为4组,每组为7串4并,28W。

我们采用了香港炜达电子公司的150W,输出28V的市电稳压电源VP28SA150U,其总体框图如图2所示:图2. 市电LED路灯的通用结构因为负载是7串4并。

其电压为23-24V左右,所以选用了输出为28V的开关电源,这样就可以采用降压型的恒流源。

而且因为其输出电压十分接近输入电压,从而可以实现很高的效率。

实测的结果为从输入到输出的总效率为90.9%,功率因素为0.996。

这种恒压和恒流分开的方案的最大优点是可以插入程序调光系统。

这样可以进一步节约电能40%以上,这是任何直接恒流输出方案所无法实现的。

而且这种方案又可以配合各种不同的LED连接架构。

例如假定LED为10串3并。

那么只要把上面图中的稳压源的输出改为36V,其他一切都不变就可以了。

这时恒流源本身的效率可以高达98%。

总而言之,LED路灯设计人员,必须对各种恒流电源的特性有充分的了解,才能设计出高性能、高可靠的路灯系统来!。

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