4種類のLED街路灯のソリューションの比較
LED街路灯は、LED照明において非常に重要なアプリケーションです。 エネルギーと電力を節約するという前提の下で、従来の街路灯に取って代わるLED街路灯の傾向はますます明白になっています。 市場にはLED街路灯電源の多くのデザインがあります。 初期の設計では、低コストの追求により多くの注意が払われていました。 近い将来、コンセンサスが徐々に形成され、高効率と高信頼性が最も重要です。
この記事は、主にいくつかの異なるLED街路灯のアプリケーションを対象としており、適切なアーキテクチャを提案し、その長所と短所を分析して、読者が特定の状況と設計された街路灯のタイプに応じて最適なソリューションを見つけることができるようにします。
オプション1：直接AC入力、それぞれ6ストリングのLEDの定電流制御
この記事で紹介したいくつかのスキームの中で、これは現在、効率が高く、回路コストが低いスキームである必要があります（図1）。 フォトカプラを直接使用して、一次側回路の遡及制御を実行し、出力電圧を調整します。 他の従来の方式と比較して、この方式ではスイッチング損失が少なくなります。 CS電圧は0.25Vに固定されており、LEDの6つのストリングはそれぞれ定電流によって制御されます。 ICはFBの位置を検出し、0。5Vでより少ない電圧で一連のLEDを固定します。 このとき、LEDの各ストリングのVf値の合計が異なるため、生成された電圧降下がMOSチューブに低下し、損失が発生します。 VfとBINについて一般的にスクリーニングされるLEDの場合、損失は2％以内に制御する必要があります。これは、一般的なスイッチング損失よりも小さい値です。
この方式の利点は高効率と低コストですが、欠点はAC入力がより多くの研究開発コストを必要とすることです。 このソリューションは、ACで直接入力できる街路灯に適しています。
オプション2：DCまたはバッテリー入力、それぞれ6ストリングのLEDの定電流制御
マルチストリングブースト構造設計を採用し、AC入力をDCまたはバッテリー入力に変更することを除いて、LEDの駆動方法は前の方法と同様です（図2）。 低電圧サイドセンシングの設計では、適切なMOSチューブが選択されている限り、かなりの数のLEDを直列に接続できます。 AC入力方式と比較して、その設計は単純です。 ただし、ブーストスイッチが追加されているため、効率は比較的低くなります。
この方式の利点は、シンプルな設計と低い回路コストですが、欠点は効率が低いことです。 アダプター経由で入力する太陽電池や街路灯に適しています。
オプション3：単一シリーズの降圧構造
一部のメーカーは、メンテナンスが容易でモジュラー設計であるという利点があるシングルストリング設計の使用を依然として好んでいます。 パネルを交換し、異なる数のライトバーを挿入する限り、異なるパワーの街路灯は同じライトバーを使用でき、異なるパワーのさまざまな街路灯を組み合わせることができます。 ただし、その欠点は、各ストリングに独立した電源モジュールが必要であり、これは高価であり、降圧構造によりLEDの数がICの耐電圧に制限されることです。 図3に示す例では、最大14個のLEDが直列に接続されています。 20Wのライトバーを設計する場合は、700mAのLEDを使用する必要があります。 高効率を実現するには、入力電圧、つまりアダプタの出力電圧をLEDの数に合わせて調整する必要があります。 10個のLEDを例にとると、高効率を実現したい場合は、入力電圧を約42Vに調整する必要があります。
この方式の利点は、降圧構造が高効率でシングルストリング設計であり、構成がより柔軟であることです。 アダプターを介して入力される街路灯に適しています。
スキーム4：シングルストリングブースト構造のRT8480
同じシングルストリング設計の場合、ブースト構造（図4）はバック構造よりも効率が低くなりますが、直列のLEDの数は、ICの耐電圧によって制限されなくなり、MOSによって決定されます。 LEDは直列LEDに接続できます。 ほとんどの太陽電池の出力電圧は高くないので、ソーラー街路灯はブースト構造を使用するのにより適しています。 電流モードの定電流設計により、入力電圧の変化による出力電流の影響を少なくすることができるため、バッテリーが完全に負荷されているとき、または電力が不足しそうなときに街灯が同じ明るさを維持できます。
この方式の利点は、直列のLEDの数がICの耐電圧によって制限されないことですが、欠点は、回路コストが高く、効率が降圧構造よりもわずかに低いことです。 ソーラー街路灯に適しています。
