LED路燈電源

LED路燈電源

LED路燈電源是全球最高效率開關電源高達95%,高功率因素高達0.99,可靠性高壽命長,符合IP67防水等級;有過壓過流過溫短路保護,恆流恆壓任選,帶有防雷設計 (IE-61000-4-5 Class)符合全球安規和電磁兼容標準!電源耗電量僅為眾多同類競爭產品的一半,因為電源功耗很低,所以電源元器件溫度也相應降低,從而使產品的可靠性大幅度提升。套用於路燈、遂道燈等大功率燈具,產品封裝鋁質外殼具有良好散熱效果!

輸入

LED路燈電源 LED路燈電源

輸入電壓24VDC (Max30VDC)

輸出

電壓 DC21V

電流 3000mA(四路恆流輸出,每路輸出750MA)

恆流精度 ±5%

紋波、噪聲<50mV/0~45℃

輸出功率 60W

工作效率:>95%

要素分析

1、高品質元器件

LED路燈主要用於室外環境,要長年經受風吹雨淋、雷鳴電閃的惡劣環境,外界氣溫最高時可達50℃,而最低時也有可能達到-40℃。LED光源屬於半導體光源,它本身的發光特性決定其故障率相當低,連線部分的故障率也相當低,所以LED驅動電源質量的好壞直接決定了整個路燈的壽命,也是led路燈產業當中最核心的部分。國內生產LED電源的企業不勝枚舉,但由於技術實力、成本控制等方面的原因質量經常出現問題,而路燈一旦裝上,維修都非產困難,需要大量的人力物力,各大路燈廠家對此叫苦不堪。

電源品質的好壞,良好的設計是要素之一,電源組件才是高可靠性的前提。在電源的關鍵元器件依然是一些被動元器件和功率元件,例如電容、電感、MOS等,而這些元器件質量最好的仍然是美、日系廠商的產品,台系及國產的產品在耐久性、抗干擾、環境適應度、質量等方面還是有差距的。許多LED路燈電源產品均採用美、日系一線大廠的電子元器件,良好的設計確保電源可以在-40℃至60℃溫度下長時間正常運行,大批量使用的成品實際使用故障率低於萬分之三,在業界處於領先水平。

2、價格

LED路燈電源市場競爭激烈,而國內眾多的電源生產廠家都是通過國內的元器件代理商購買美、而很少採購台系和國產元器件,如此購買成本較高導致整體成本居高不下。

3、設計餘量

國內市場上銷售的LED路燈套用環境十分複雜,最主要的原因是供電電壓不穩定,在普通市電供電的情況下實際的輸入電壓往往會有很大的偏差,而且各種各樣的涌浪衝擊等不安全因素時刻影響著LED電源正常運行,著就要求電源需要有一定的設計餘量。市場上主流LED路燈電源的設計餘量一般在40%左右。

4、防雷

路燈安裝在戶外,雷擊是一個非常大的威脅。某品牌研發實驗室通過多年的研究,總結雷擊主要有直擊雷、傳導雷、感應雷和開關過電壓四種類型,對電源設備影響最大的就是感應雷,有可能產生高達5000KV甚至更高的電壓,具有極大的破壞力。針對這些問題採取了以下措施配合路燈生產廠家完善產品,確保不被雷擊。首先是路燈外部防雷與內部防雷相結合,在路燈安裝位置設定下引線和簡單的地網,這些系統構成外部防雷系統。該系統可避免路燈因雷擊引起火災及人身安全事故。內部防雷系統是指電源內部通過接地、設定電壓保護等方式對路燈進行保護。該系統可防止雷電和其他形式的過電壓侵入設備,造成設備毀壞、這是外部防雷系統無法保證的。這兩者之間是相輔相成的,互為補充。內部防雷系統在很多器件上例如外殼、進出保護區的電纜、金屬管道等都要連線外部防雷系統或者設定過壓保護器,並進行等電位連線。

5、節能、高效

眾所周知,LED路燈項目是國家節能減排工程的代表工程。在發光元器件上,LED本身特性已經達到的非常好的節能效果,但電源節能卻一直被各大廠商忽略。所以節能電源毋庸置疑的將會是路燈電源最重要的部件。

保護功能

空載保護(輸出)

短路保護(輸出)

反接保護(輸入)

體積

裸板:75*37*16mm

LED路燈電源 LED路燈電源

帶殼:95*42*20mm(外殼是鋁殼)

套用

1、黃黑線為輸入端(24VDC),黃線為輸入正(+)、黑線為輸入負(-)

2、紅黑線為輸出端(接LED),紅線為輸出正(+)、黑線為輸出負(-)

適用於大功率

1)、可接1W大功率LED,6串10並(規格:21V/3000MA)

2)、可接3W大功率LED,6串4並,(規格:21V/2800MA)

3)、可接1W大功率LED,6串8並(規格:21V/2600MA)

4)、可以分四路獨立輸出,每路輸出21V/750MA

適用於

太陽能路燈、投光燈、洗牆燈、線條燈、庭院燈、隧道燈、其它等燈具。

防水電源分類

LED防水電源如果按電路布局可以分為幾類:

1、電子變壓器降壓:這種電源布局不足之處是變換功率低,電壓規模窄,通常180~240V,波紋攪擾大。

2、電容降壓:這種方法的LED防水電源簡單受電網電壓動搖的影響,電源功率低,不宜LED在閃爍時運用。

由於電路經過電容降壓,在閃爍運用時,由於充放電的效果,經過LED的霎時電流極大,簡單損壞晶片。

3、PWM操控式開關電源:當前來說,PWM操控方法描繪的LED電源是比擬抱負的,由於這種LED防水電源的輸出電壓或電流都很安穩。

四種電源方案

LED路燈是LED照明中一個很重要套用。在節能省電的前提下,LED路燈取代傳統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路燈的套用,提出了適合的架構,並對其優缺點進行分析,以便讓讀者能根據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分別做恆流控制

在本文介紹的幾種方案之中,這一種方案應該是效率高、電路成本低的方案(圖1)。直接用光電耦合器對初級側電路進行回溯控制,調節輸出電壓。相對於其它傳統方案,該方案的開關損耗少。將CS的電壓固定在0.25V,對6串LED分別做恆流控制。IC會偵測FB的位置,將電壓最低那串LED固定在0.5V。此時由於各串LED的Vf值的總和不同,產生的壓降會落在MOS管上,導致一些損耗。如果是一般對Vf分BIN篩選過後的LED,損耗應該可以控制在2%以內,少於一般的開關損耗。

LED路燈電源 LED路燈電源

該方案的優點是效率高、成本低,缺點是AC輸入、需要較多的研發成本。該方案適用於可以用AC直接輸入的路燈。

方案二:DC或電池輸入,對6串LED分別做恆流控制

它採用多串的升壓結構設計,LED驅動的方式與前一種類似,差別在於由AC輸入改為DC或是由電池輸入(圖2)。低壓側感測的設計只要選擇適當的MOS管,LED可以串相當多的顆數。相對於AC輸入的方案,其設計較為簡單。但由於多了一次升壓的開關,效率相對較低。

LED路燈電源 LED路燈電源

該方案的優點是設計簡單、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:單串降壓結構

有些廠商仍喜歡用單串的設計,優點是維修容易,而且可以做模組化設計。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組,成本較高,而降壓的結構會讓LED的數目受限於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的數目來調節輸入電壓,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到約42V左右。

LED路燈電源 LED路燈電源

該方案的優點是降壓結構效率較高、單串設計、配置較為靈活,缺點是電路成本較高、LED串聯數目受限於IC耐壓。它適合通過適配器輸入的路燈

方案四:單串升壓結構

同樣的單串設計,升壓結構(圖4)會較降壓結構的效率低,但是LED串聯的數目不再受限於IC的耐壓,而是由MOS來決定,因而可以串聯較多的LED。由於大多數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構。而選用電流模式的恆流設計,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。

LED路燈電源 LED路燈電源

該方案的優點是串聯LED數目不受IC耐壓限制,缺點是電路成本較高,效率較降壓結構稍低。它適合太陽能路燈。

下表對LED路燈四種電源設計方案的優勢進行了比較並排序。

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