LED路燈如何檢測及基本知識概述-LED路燈電源設計方案解析-KIA MOS管
信息來(lái)源：本站 日期：2019-04-22
LED路燈是指用LED光源制作的路燈，具有高效、安全、節能、環(huán)保、壽命長(cháng)、響應速度快、顯色指數高等獨特優(yōu)點(diǎn)，對城市照明節能具有十分重要的意義。
LED路燈主要應用、主干路、次干路、支路、工廠(chǎng)、學(xué)校、園林、城市廣場(chǎng)、庭院等道路照明。
輸出功率及光通量的提高還需要從大功率白光LED的外延技術(shù)、芯片工藝等基礎層次進(jìn)一步提升。在二次光學(xué)設計方面，LED的輻射形式有朗伯型、側射型、蝙蝠翼型和聚光型幾種。在道路照明領(lǐng)域，根據設計經(jīng)驗朗伯型和蝙蝠翼型比較適用，通過(guò)二次光學(xué)設計，使得LED的光照范圍、光度曲線(xiàn)符合道路照明的需求。
LED在道路燈具中使用的最普遍形式主要是在燈具內，在一個(gè)幾乎是平板的安裝面（也是反光面）上，裝上了矩陣式的LED，這種設計方式是不可能得到良好的燈具配光的。
LED路燈是LED照明中一個(gè)很重要應用。在節能省電的前提下，LED路燈取代傳統路燈的趨勢越來(lái)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。
下面針對幾種不同LED路燈的應用，提出了適合的架構，并對其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析，以便讓大家能根據具體狀況和設計的路燈種類(lèi)，找到最合適的方案。
在下面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電路進(jìn)行回溯控制，調節輸出電壓。相對于其它傳統方案，該方案的開(kāi)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(huì )偵測FB的位置，將電壓最低那串LED固定在0.5V。此時(shí)由于各串LED的Vf值的總和不同，產(chǎn)生的壓降會(huì )落在MOS管上，導致一些損耗。如果是一般對Vf分BIN篩選過(guò)后的LED，損耗應該可以控制在2%以?xún)龋儆谝话愕拈_(kāi)關(guān)損耗。
該方案的優(yōu)點(diǎn)是效率高、成本低，缺點(diǎn)是AC輸入、需要較多研發(fā)成本，適用于可以用AC直接輸入的路燈。
它采用多串的升壓結構設計，LED驅動(dòng)的方式與前一種類(lèi)似，差別在于由AC輸入改為DC或是由電池輸入(圖2)。低壓側傳感的設計只要選擇適當的MOS管，LED可以串相當多的顆數。相對于A(yíng)C輸入的方案，其設計較為簡(jiǎn)單。但由于多了一次升壓的開(kāi)關(guān)，效率相對較低。
該方案的優(yōu)點(diǎn)是設計簡(jiǎn)單、電路成本低，缺點(diǎn)是效率較低。它適合太陽(yáng)能電池或通過(guò)適配器輸入的路燈。
有些廠(chǎng)商仍喜歡用單串的設計，優(yōu)點(diǎn)是維修容易，而且可以做模塊化設計。不同功率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(diǎn)是每一串都需要獨立的電源模塊，成本較高，而降壓的結構會(huì )讓LED的數目受限于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的數目來(lái)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。
該方案的優(yōu)點(diǎn)是降壓結構效率較高、單串設計、配置較為靈活，缺點(diǎn)是電路成本較高、LED串聯(lián)數目受限于IC耐壓。它適合通過(guò)適配器輸入的路燈。
同樣的單串設計，升壓結構(圖4)會(huì )較降壓結構的效率低，但是LED串聯(lián)的數目不再受限于IC的耐壓，而是由MOS來(lái)決定，因而可以串聯(lián)較多的LED。由于大多數的太陽(yáng)能電池的輸出電壓都不高，因此太陽(yáng)能路燈較適合使用升壓結構。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(mǎn)載以及快沒(méi)電時(shí)，都能讓路燈維持相同的亮度。
該方案的優(yōu)點(diǎn)是串聯(lián)LED數目不受IC耐壓限制，缺點(diǎn)是電路成本較高，效率較降壓結構稍低，適合太陽(yáng)能路燈。
1、外觀(guān)要求：目測檢查。
2、安全：按GB7000．1、GB7000．5、GB19510．1和相應的國家標準或國外標準進(jìn)行檢驗。
3、按GB17743和GB17625．1的相關(guān)規定進(jìn)行。
4、燈具電性能：在25℃±2℃的環(huán)境溫度下，在穩壓電源（與燈具標稱(chēng)頻率相同）及LED路燈之間接入精度不小于0．5級的交直流電參數測試儀，使LED路燈處于正常工作位置，接通并調節電源電壓至額定值（如燈具標稱(chēng)電源電壓范圍，則分別調節至電源電壓范圍的最大值和最小值）使LED燈具工作2h，記錄功率和功率因素值。
5、防護等級：按GB7000．1的規定進(jìn)行。
6、光衰和壽命試驗：
A、燈具老化方法
燈具老化在沒(méi)有強制通風(fēng)、溫度控制在20℃－30℃的環(huán)境中進(jìn)行，燈具按正常安裝姿態(tài)架設，按燈具標稱(chēng)額定電壓或標稱(chēng)的適用電壓范圍的最大電壓接通電源，燈具以滿(mǎn)功率工作。燈具在老化過(guò)程中，每24h中關(guān)閉不少于2次，每次關(guān)閉時(shí)間應為25－35min，間隔時(shí)間至少應為30min。樣品數量不少于3臺。試驗中，燈具不得出現任何故障、燒毀，否則不合格。
B、光衰和壽命測量推算方法
以照度法替代光通量法，在距離燈具高度2米處下方測量中心點(diǎn)和沿道路方向的軸線(xiàn)上每距1米一個(gè)點(diǎn)的水平照度值，共測5個(gè)點(diǎn)，與各點(diǎn)初始值對比并得出5個(gè)點(diǎn)的平均維持率值。在2000－5000h之間，每336h間隔測一次平均維持率值；如5000h時(shí)燈具仍然符合要求，則以2000h時(shí)的各點(diǎn)照度值為初始照度值，已測得的每336h間隔的照度值與2000h時(shí)對應的初始照度值比較并得出平均維持率，由上述10個(gè)點(diǎn)的平均維持率擬合推算出平均維持率為75%時(shí)的壽命時(shí)間加上5000h即為該燈具的壽命。選取其中1只路燈，同時(shí)用光度分布測試法測0－2000h時(shí)的光通量，計算出2000h光通維持率作為校準值。測量照度時(shí)，環(huán)境溫度應控制在25℃±1℃穩定3h以上的情況下進(jìn)行。
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