Nelja tüüpi LED-tänavavalgustite lahenduste võrdlus
LED-tänavavalgustus on LED-valgustuses väga oluline rakendus. Energia- ja elektrisäästu eeldusel on üha ilmsemaks muutumas trend, et LED-tänavalaternad asendavad traditsioonilisi tänavavalgusteid. Turul on palju LED-tänavavalgustite toiteallikaid. Varajane disain pööras rohkem tähelepanu madalate kulude poole püüdlemisele; lähitulevikus on järk-järgult tekkinud konsensus ning kõige olulisem on kõrge efektiivsus ja kõrge töökindlus.
See artikkel on peamiselt mõeldud mitme erineva LED-tänavavalgusti rakendamiseks, pakub välja sobiva arhitektuuri ning analüüsib selle eeliseid ja puudusi, et lugejad saaksid leida sobivaima lahenduse vastavalt konkreetsele olukorrale ja projekteeritud tänavavalgustite tüübile.
Valik 1: vahelduvvoolu otsesisend, konstantse voolu juhtimine vastavalt 6 LED-i stringile
Selles artiklis tutvustatud mitmete skeemide hulgas peaks see olema praegu kõrge efektiivsusega ja väiksemate vooluahelate maksumusega skeem (joonis 1). Väljundpinge reguleerimiseks kasutage esmase küljeahela tagasiulatuvat juhtimist otse optroni abil. Võrreldes teiste traditsiooniliste skeemidega on sellel skeemil väiksem lülituskadu. CS-pinge on fikseeritud 0,25 V ja 6 LED-i jada juhitakse vastavalt konstantse vooluga. IC tuvastab FB asukoha ja fikseerib LED-ide jada väiksema pingega 0,5 V juures. Kuna iga LED-jada Vf väärtuste summa on praegu erinev, langeb genereeritud pingelang MOS-torule, mille tulemuseks on mõningad kadud. Kui tegemist on LED-iga, mida üldiselt varjatakse Vf ja BIN suhtes, tuleks kadu kontrollida 2 protsendi piires, mis on väiksem kui üldine lülituskadu.
Selle skeemi eelised on kõrge efektiivsus ja madal hind, kuid puuduseks on see, et vahelduvvoolu sisend nõuab rohkem uurimis- ja arenduskulusid. See lahendus sobib tänavavalgustitele, mida saab otse vahelduvvooluga sisendada.
Valik 2: alalisvoolu või aku sisend, konstantse voolu juhtimine vastavalt 6 LED-i stringile
See kasutab mitmest stringist koosnevat võimendusstruktuuri disaini ja LED-juhtimismeetod on sarnane eelmisele, välja arvatud see, et vahelduvvoolu sisendiks muudetakse alalisvoolu või aku sisendit (joonis 2). Madalpinge külgandurite projekteerimisel saab järjestikku ühendada märkimisväärse hulga LED-e, kuni on valitud sobivad MOS-torud. Võrreldes vahelduvvoolu sisendskeemiga on selle disain lihtsam. Kuid tõhusus on võimenduslüliti lisamise tõttu suhteliselt madal.
Selle skeemi eelised on lihtne disain ja madal vooluahela maksumus, kuid puuduseks on madal efektiivsus. See sobib päikesepatareidele või tänavavalgustitele, mille sisend on adapteri kaudu.
Valik 3: ühe seeria astmeline struktuur
Mõned tootjad eelistavad endiselt kasutada ühe stringiga disaini, mille eeliseks on lihtne hooldus ja modulaarne disain. Erineva võimsusega tänavavalgustid võivad kasutada sama valgusriba, kui paneel on vahetatud ja erinev arv valgusribasid sisestatud, saab kombineerida erinevaid erineva võimsusega tänavavalgusteid. Kuid selle puuduseks on see, et iga string nõuab sõltumatut toitemoodulit, mis on kallis, ja astmeline struktuur piirab LED-ide arvu IC-i pingele. Joonisel 3 näidatud näites on järjestikku maksimaalselt 14 LED-i. Kui soovite kujundada 20 W valgusriba, peate kasutama 700 mA LED-e. Kõrge kasuteguri saavutamiseks tuleb sisendpinget ehk adapteri väljundpinget kohandada vastavalt LED-ide arvule. Võtke näiteks 10 LED-i, kui soovite saavutada kõrget efektiivsust, peate sisendpinge reguleerima umbes 42 V peale.
Selle skeemi eelised on see, et astmelisel struktuuril on kõrge efektiivsus, ühe stringiga disain ja konfiguratsioon on paindlikum. See sobib tänavavalgustite sisestamiseks adapteri kaudu.
Skeem 4: RT8480 ühe stringi võimendusstruktuuriga
Sama ühe stringiga konstruktsiooni puhul on võimendusstruktuur (joonis 4) vähem efektiivne kui buck-struktuur, kuid järjestikku ühendatud LED-ide arv ei ole enam piiratud IC-i vastupidavuse pingega, vaid selle määrab MOS, nii et rohkem LED-e saab ühendada jadamisi LED-idega. Kuna enamiku päikesepatareide väljundpinge ei ole kõrge, sobivad päikesetänavavalgustid pigem võimendusstruktuuri kasutamiseks. Voolurežiimi konstantse voolu konstruktsioon võib muuta väljundvoolu sisendpinge muutusest vähem mõjutatavaks, nii et tänavavalgusti suudab säilitada sama heleduse, kui aku on täielikult laetud või kui aku hakkab tühjaks saama.
Selle skeemi eeliseks on see, et seerias olevate LED-ide arv ei ole piiratud IC-taluvuspingega, kuid puuduseks on see, et vooluahela maksumus on kõrgem ja efektiivsus veidi madalam kui astmelisel struktuuril. See sobib päikeseenergia tänavavalgustitele.
