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LED路灯电源设计的4种计划

作者:立锜科技资深项目经理廖光彬  
  LED路灯是LED照明中一个很重要利用。在节能省电的条件下,LED路灯代替传统路灯的趋势越来越明显。市面上,LED路灯电源的设计有很多种。早期的设计比拟器重低本钱的寻求;到近期,共识渐渐形成,高效率及高可靠性才是最重要的。
  本文重要是针对几种不同LED路灯的利用,提出了合适的架构,并对其优毛病进行分析,以便让读者能根据具体状态和设计的路灯种类,找到最合适的计划。
  计划一:直接AC输进,对6串 LED分辨做恒流把持
  在本文先容的几种计划之中,这一种计划应当是目前效率最高、电路本钱最低的计划(图1)。直接用光电耦合器对低级侧电路进行回溯把持,调节输出电压。相对于其它传统计划,该计划的开关损耗少。将CS的电压固定在0.25V,对6串LED分辨做恒流把持。IC会侦测FB的地位,将电压最低那串LED固定在 0.5V。此时由于各串LED的Vf值的总和不同,产生的压降会落在MOS管上,导致一些损耗。假如是一般对Vf分BIN筛选过后的LED,损耗应当可以把持在2%以内,少于一般的开关损耗。该计划的长处是效率高、本钱低,毛病是AC输进、需要较多的研发本钱。该计划实用于可以用AC直接输进的路灯。

  计划二:DC或电池输进,对6串LED分辨做恒流把持
  它采用多串的升压结构设计,LED驱动的方法与前一种类似,差别在于由AC输进改为DC或是由电池输进(图2)。低压侧传感的设计只要选择适当的MOS管,LED可以串相当多的颗数。相对于AC输进的计划,其设计较为简略。但由于多了一次升压的开关,效率相对较低。计划的长处是设计简略、电路本钱低,毛病是效率较低。它合适太阳能电池或通过适配器输进的路灯。

  计划三:单串降压结构
  有些厂商仍爱好用单串的设计,长处是维修轻易,而且可以做模块化设计。不同功率的路灯可以应用雷同的灯条,只要调换面板,插上不同数目标灯条,就可以组合出各种不同功率的路灯。但它的毛病是每一串都需要独立的电源模块,本钱较高,而降压的结构会让LED的数目受限于IC的耐压。在图3所示的例子中,LED最多串到 14颗,假如要设计20W的灯条,就需要应用700mA的LED。为了使效率达到最高,必需针对LED的数目来调节输进电压,也就是适配器的输出电压。以 10颗LED为例,假如要达到最高效率,就必需把输进电压调到约42V左右。

  该计划的长处是降压结构效率较高、单串设计、配置较为机动,毛病是电路本钱较高、LED串联数目受限于IC耐压。它合适通过适配器输进的路灯
  计划四:
  同样的单串设计,升压结构(图4)会较降压结构的效率低,但是LED串联的数目不再受限于IC的耐压,而是由MOS来决定,因而可以串联较多的LED。由于大多数的太阳能电池的输出电压都不高,因此太阳能路灯较合适应用升压结构。而选用电流模式的恒流设计,可以让输出电流较不受输进电压变更的影响,在电池满载以及快没电时,都能让路灯保持雷同的亮度。



  该计划的长处是串联LED数目不受IC耐压限制,毛病是电路本钱较高,效率较降压结构稍低。它合适太阳能路灯。
  下表对LED路灯四种电源设计计划的上风进行了比拟并排序。