Confronto di soluzioni per quattro tipi di lampioni stradali a LED
L'illuminazione stradale a LED è un'applicazione molto importante nell'illuminazione a LED. Con la premessa del risparmio di energia ed elettricità, la tendenza dei lampioni a LED che sostituiscono i tradizionali lampioni sta diventando sempre più evidente. Ci sono molti disegni di alimentazione per lampioni a LED sul mercato. Il design iniziale ha prestato maggiore attenzione alla ricerca del basso costo; nel prossimo futuro, si è gradualmente formato un consenso e l'alta efficienza e l'alta affidabilità sono le più importanti.
Questo articolo è principalmente per l'applicazione di diversi lampioni stradali a LED, propone un'architettura adatta e ne analizza i vantaggi e gli svantaggi, in modo che i lettori possano trovare la soluzione più adatta in base alla situazione specifica e al tipo di lampioni progettati.
Opzione 1: ingresso CA diretto, controllo a corrente costante per 6 stringhe di LED rispettivamente
Tra i diversi schemi introdotti in questo articolo, questo dovrebbe essere quello con alta efficienza e meno costi del circuito al momento (Figura 1). Utilizzare direttamente l'optoaccoppiatore per eseguire il controllo retrospettivo sul circuito laterale primario per regolare la tensione di uscita. Rispetto ad altri schemi tradizionali, questo schema ha meno perdite di commutazione. La tensione CS è fissata a 0,25 V e le 6 stringhe di LED sono controllate rispettivamente da corrente costante. L'IC rileverà la posizione di FB e fisserà la stringa di LED con meno tensione a 0,5 V. In questo momento, poiché la somma dei valori Vf di ciascuna stringa di LED è diversa, la caduta di tensione generata cadrà sul tubo MOS, causando alcune perdite. Se si tratta di un LED che viene generalmente schermato per Vf e BIN, la perdita deve essere controllata entro il 2%, che è inferiore alla perdita di commutazione generale.
I vantaggi di questo schema sono l'alta efficienza e il basso costo, ma lo svantaggio è che l'input AC richiede maggiori costi di ricerca e sviluppo. Questa soluzione è adatta per i lampioni che possono essere immessi direttamente con AC.
Opzione 2: ingresso CC o batteria, controllo della corrente costante per 6 stringhe di LED rispettivamente
Adotta un design della struttura boost multi-stringa e il metodo di guida a LED è simile al precedente, tranne per il fatto che l'ingresso CA viene modificato in CC o l'ingresso della batteria (Figura 2). Nella progettazione del rilevamento laterale a bassa tensione, purché vengano selezionati tubi MOS appropriati, è possibile collegare un numero considerevole di LED in serie. Rispetto allo schema di ingresso CA, il suo design è più semplice. Tuttavia, l'efficienza è relativamente bassa a causa dell'aggiunta di un interruttore boost.
I vantaggi di questo schema sono il design semplice e il basso costo del circuito, ma lo svantaggio è la bassa efficienza. È adatto per celle solari o lampioni stradali con ingresso tramite adattatore.
Opzione 3: struttura step-down a serie singola
Alcuni produttori preferiscono ancora utilizzare un design a stringa singola, che ha il vantaggio di una facile manutenzione e di un design modulare. I lampioni di potenze diverse possono utilizzare la stessa barra luminosa, purché il pannello venga sostituito e venga inserito un numero diverso di barre luminose, è possibile combinare vari lampioni di potenze diverse. Ma il suo svantaggio è che ogni stringa richiede un modulo di alimentazione indipendente, che è costoso, e la struttura step-down limiterà il numero di LED alla tensione di resistenza del circuito integrato. Nell'esempio mostrato nella Figura 3, ci sono al massimo 14 LED in serie. Se si desidera progettare una barra luminosa da 20 W, è necessario utilizzare LED da 700 mA. Per ottenere un'elevata efficienza, la tensione di ingresso, cioè la tensione di uscita dell'adattatore, deve essere regolata per il numero di LED. Prendi 10 LED come esempio, se vuoi ottenere un'alta efficienza, devi regolare la tensione di ingresso a circa 42V.
I vantaggi di questo schema sono che la struttura step-down ha un'elevata efficienza, un design a stringa singola e la configurazione è più flessibile. È adatto per l'ingresso di lampioni attraverso un adattatore.
Schema 4: RT8480 con struttura boost a stringa singola
Per lo stesso design a stringa singola, la struttura boost (Figura 4) sarà meno efficiente della struttura buck, ma il numero di LED in serie non è più limitato dalla tensione di resistenza del circuito integrato, ma è determinato dal MOS, quindi è possibile collegare più LED in serie LED. Poiché la tensione di uscita della maggior parte delle celle solari non è elevata, i lampioni solari sono più adatti per l'utilizzo di una struttura boost. Il design a corrente costante della modalità corrente può rendere la corrente di uscita meno influenzata dalla variazione della tensione di ingresso, in modo che il lampione possa mantenere la stessa luminosità quando la batteria è completamente carica o quando sta per esaurirsi.
Il vantaggio di questo schema è che il numero di LED in serie non è limitato dalla tensione di resistenza ic, ma lo svantaggio è che il costo del circuito è superiore e l'efficienza è leggermente inferiore a quella della struttura step-down. È adatto per lampioni solari.
