本文所述南科公司的LED路灯电路方案采用了高电压(400V),低电流(0.3~0.5A)的多组全串联的LED芯片方案(每组有110~128)LED芯片相串连组成,每组芯片一端接于由功率因素校正IC所组成的稳压电路的输出端,另一端接于我司所开发出来的高压恒流源器件CCS-L的正极端,而CCS-L的负极端再接于系统地线。
1、前言
白光LED的光通量,目前已可轻易达到每瓦80流明以上,这使得LED照明行业特别是LED路灯的应用变得更加可行了。
但是在LED路灯的应用中,目前各生产厂家的驱动电路大多采用开关电源方案,电压一般在24~48伏之间,由于路灯的功率较大,一般在120W以上,故要同时使用多组开关电源,非但成本高昂,同时开关电源本身的平均功耗损失均在15~20%之间,这使得原本是节能省耗的LED路灯平白浪费了15~20%的能耗,殊为不值。同时由于各家使用的开关电源,电压均不尽相同,这使得使用单位将来在维修电源方面面临标准不一,成本过高的问题,另外开关电源一般仅提供恒压,但是LED在高温下长期工作后,面临导通电压下降,电流上升的问题,这使得LED路灯的稳定性及可靠性存在问题。有鉴于此,如何开发出一种功耗损失较小(应在5~10%以内),成本低廉,使用寿命较长,同时具有恒压及恒流功能的LED驱动电路早已是LED应用领域内的一大课题。
2008年11月29日中国照明协会室外照明专业委员会及交通运输照明和光信号委员会及中国照明网在广州市举行了一场“大功率LED路灯应用现状”辩论会,会中广州市及上海市路灯处建议LED路灯的电源驱动电路应该标准化,以利使用者维修,促成笔者将我司研发具有中国知识产权的LED路灯方案提供大家参考。
2、LED路灯电路的设计要领
由于目前常用金属钠灯的功率均在每个250W左右。LED路灯如果要成为一个具有竟争性的路灯替代方案,基本上应在省电功能上发挥优势,由于LED为单向发光,在相同光效的情形下,灯具光效四面发光的比金属钠灯光效要强出许多,所以作为250W金属钠灯的替代方案LED路灯的功率应可在120~160W之间。
目前市场上常用的光源一般均为每颗1W的芯片,亦即是一般路灯均有120~160个芯片,每个芯片的导通电压均在3.3~3.6V之间,如果将所有芯片相串连,则全部芯片两端的电压将接近400V以上。
因为每个路灯的功率均在120W以上,所以在电源设计上必需考虑功率因数的校正问题。
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