《電子技術(shù)應(yīng)用》
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LED路燈電源設(shè)計的四種解決方案及比較
摘要: LED路燈是LED照明中一個很重要應(yīng)用,。在節(jié)能省電的前提下,,LED路燈取代傳統(tǒng)路燈的趨勢越來越明顯,。市面上,LED路燈電源的設(shè)計有很多種,。早期的設(shè)計比較重視低成本的追求,;到近期,共識漸漸形成,,高效率及高可靠性才是最重要的,。
Abstract:
Key words :

LED路燈是LED照明中一個很重要應(yīng)用。在節(jié)能省電的前提下,,LED路燈取代傳統(tǒng)路燈的趨勢越來越明顯。市面上,,LED路燈電源的設(shè)計有很多種,。早期的設(shè)計比較重視低成本的追求;到近期,,共識漸漸形成,,高效率及高可靠性才是最重要的。

本文主要是針對幾種不同LED路燈的應(yīng)用,,提出了適合的架構(gòu),,并對其優(yōu)缺點進行分析,以便讓讀者能根據(jù)具體狀況和設(shè)計的路燈種類,,找到最合適的方案,。

方案一:直接AC輸入,對6串LED分別做恒流控制

在本文介紹的幾種方案之中,,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初級側(cè)電路進行回溯控制,調(diào)節(jié)輸出電壓,。相對于其它傳統(tǒng)方案,,該方案的開關(guān)損耗少。將CS的電壓固定在0.25V,,對6串LED分別做恒流控制,。IC會偵測FB的位置,將電壓最低那串LED固定在 0.5V,。此時由于各串LED的Vf值的總和不同,,產(chǎn)生的壓降會落在MOS管上,導(dǎo)致一些損耗,。如果是一般對Vf分BIN篩選過后的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)點是效率高,、成本低,缺點是AC輸入,、需要較多的研發(fā)成本,。該方案適用于可以用AC直接輸入的路燈。

方案二:DC或電池輸入,,對6串LED分別做恒流控制

它采用多串的升壓結(jié)構(gòu)設(shè)計,,LED驅(qū)動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)計只要選擇適當?shù)腗OS 管,,LED可以串相當多的顆數(shù)。相對于AC輸入的方案,,其設(shè)計較為簡單,。但由于多了一次升壓的開關(guān),效率相對較低,。

 

該方案的優(yōu)點是設(shè)計簡單,、電路成本低,缺點是效率較低,。它適合太陽能電池或通過適配器輸入的路燈,。

方案三:單串降壓結(jié)構(gòu)

有些廠商仍喜歡用單串的設(shè)計,優(yōu)點是維修容易,,而且可以做模塊化設(shè)計,。不同功率的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。但它的缺點是每一串都需要獨立的電源模塊,成本較高,,而降壓的結(jié)構(gòu)會讓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20W的燈條,,就需要使用700mA的LED。為了使效率達到最高,,必需針對LED的數(shù)目來調(diào)節(jié)輸入電壓,,也就是適配器的輸出電壓。以10顆LED為例,,如果要達到最高效率,,就必須把輸入電壓調(diào)到約42V左右。

 

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

方案四:單串升壓結(jié)構(gòu)RT8480

同樣的單串設(shè)計,升壓結(jié)構(gòu)(圖4)會較降壓結(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來決定,因而可以串聯(lián)較多的LED,。由于大多數(shù)的太陽能電池的輸出電壓都不高,,因此太陽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,,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,都能讓路燈維持相同的亮度,。

 

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

下表對LED路燈四種電源設(shè)計方案的優(yōu)勢進行了比較并排序,。

 

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