LED路燈是LED照明中一個很重要應用,。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路燈電源的設計有很多種,。早期的設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,導致一些損耗,。如果是一般對Vf分BIN篩選過后的LED,,損耗應該可以控制在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計,,優(yōu)點是維修容易,,而且可以做模塊化設計。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路燈四種電源設計方案的優(yōu)勢進行了比較并排序,。