太阳能LED路灯的设计恒流模块选择策略

我们知道全部的led都必须接纳恒流源供电，但是现在很多路灯生产厂家大多是在LED模块已经设计好的情况下再来探求符合的恒流模块。殊不知这种设计方法是会遇到问题的，至少使得这种设计不是最佳的。有可能还会要重新设计LED模块。
常常会收到客户的电话扣问，你们的恒流驱动模块能够带多大的功率啊？这种问题实际上是无法答复的。由于恒流模块能够带多大的功率是和很多因素有关。从恒流模块自己来说，它主要是和散热要求和散热条件有关，当然也和驱动芯片的电流驱动本领有关。然而纵然这些都已经确定下来，比方已经选定了SLM2842这一款恒流模块，那么他的驱动本领好像应该完全确定了！其实否则！固然它的极限驱动本领是可以知道，比方它的最大开关电流，它的最大输入电流，它的最大输入电压和最大输出电压等。然而，一个恒流模块的驱动功率除了和它的散热本领有关以外，最主要的还和它的工作服从有关。而它的工作服从则和很多外在的因素有关，尤其是用户利用情况有关。所以在设计或选用LED模块的时间就要思量恒流源的要求和特点。
一、LED毗连架构
在设计和选用LED模块时就需要思量一些和恒流模块和其他有关的要求。
1.串联的LED数应当少于10个，这是由于作为led灯具，有一个安规上的要求。根据欧盟IEC 61347-2-13 (5/2006)尺度，针对接纳直流或交换供电的LED模块要求在led灯具中的电压不得高出最大安全特低电压(SELV)，也就是其工作输出电压≤25 Vrms (35.3 Vdc)，所以串联的LED总数不得高出10个。
2.作为路灯，为了补缀更换方便通常接纳LED模块，每一个模块通常设计发展方形，恒流模块也设计在此中。发起每个模块的功率小于30W。如许，在100W左右的路灯接纳3-4个LED模块，而150WLed路灯，则接纳5-6个LED模块。再大功率则可以用7-8个模块。
3.在每个LED模块中，通常接纳1W的LED，其毗连方式为串并联方式。假如LED有掩护二极管，那么可以先串后并，假如没有掩护二极管，那么就要先并后串，以免一个破坏一串都不亮。
4.具体用几串几并，就要进一步相识恒流模块的性能和特点了。
二、恒流模块的性能和特点
平凡的稳压电源是在负载变革时，输出电压稳定。而恒流模块是一种在输入电压变革时保持输出电流恒定的一种电源。在利用前，必须相识它的各种特点。
1.电流的设定：一样平常恒流模块的输出电流都可以在很大的范围内根据用户的要求来调治，只要简单地改变一下输出电流设定电阻就可以了。
2.范例：恒流模块有升压型、降压型和升降压型三种。选择哪一种完满是由所要求的输入电压和输出电压之间的关系而决定的。但是假如从得到最大服从的观点出发，那么就应该选择降压型。降压型就是输入的电压比力高。所以输入的电流就比力小，如许由铜损所引起的斲丧就比力小，而降压型的恒流模块通常有较高的服从。所以，也一定要把负载中串联的LED数量尽量淘汰，以便能够接纳降压型的恒流驱动模块。
3.输入电压和输出电压的关系
不管是升压型还是降压型恒流模块，其升压比或降压比都是越靠近1时服从越高。当然也不能便是1，而必须留出2-3V给恒流模块斲丧。而这完满是由路灯的整灯设计所决定的。所以在举行路灯的总体设计时就必须思量这个因向来选择电源电压和负载串联的LED个数。而不是设计好了再来要求恒流模块必须提供多高的服从。
4.调光本领：恒流模块通常都具有调光本领，而且这种调光本领并不是简单地调治其输出电流，而是接纳一种称之为脉宽调制（PWM）的调光方法，它利用了LED的快速开关本领和人眼的视觉残留，使得看上去的亮度发生了变革。从而克制了由于调治电流而产生的色谱的变革。这种调光本领在路灯设计中优劣常重要的，由于利用这种性能可以使路灯的亮度根据交通流量来变革，从而进一步实现了节能的目的。
下面我们分太阳能led路灯和市电LED路灯两种情况来讨论。
三、太阳能路灯
太阳能LED路灯的最大特点就是它通常是由蓄电池供电的，而蓄电池有一些特点是需要思量的：
1.蓄电池只有几种规定的电压，12V是最常利用的，由于它是汽车电池的尺度电压。24V就需要用两个串联。36V就更少见了。为此，在太阳能LED路灯中常常需要接纳升压型的恒流驱动模块。这就影响了恒流模块的服从。
2.在太阳能路灯中另一个需要思量的问题是输入电压的变革
对于恒流源的输出功率和服从来说，要得到最高的服从就要保持输入和输出电压的比值越靠近1越好。但是假如输入电压不稳。那么就很难保持在最高服从的最佳状态。太阳能LED路灯体系通常接纳蓄电池作为能量储存单元。而蓄电池在刚充满电和快放完电的时间电压会有较大的变革。通常这种变革高出30%以上。
比方对于12V的蓄电池，其输出电压可以在14.8V变革到10.8V。当然对于恒流模块来说，如许的变革是完全可以遭受的。也就是完全可以在如许大的变革范围内保持其输出电流的恒定。但是这也是有代价的，那就是不能工作于最佳状态。所谓最佳状态就是指服从最高的状态。或是输出功率最高的状态。
对于恒流模块来说，不管是升压型还是降压型，只有当输出电压最靠近输入电压的时间，服从最高。通常输出电压是由负载决定的，是很少变革的。所以当输入电压在一个范围内变革时，它的服从也跟着变革。为了保证在最坏情况下也能工作，就不能工作在最佳状态了！
现在举一个具体的例子来阐明：假如太阳能LED路灯接纳的是12V蓄电池，负载是8串3并1W的LED，那么在输出端负载的电压大抵是26.4V，电流是1.05A，输出功率为27.7W。而假如接纳12V蓄电池，在电压最高的时间是14.8V，升压比就是1.78，当时间不消散热器用QFN封装时外壳温度约莫是60度。还可以继承，但是当蓄电池电压降低至10.8V时，升压比就酿成2.44倍，这时间外壳温度就会升高到70度以上，而假如接纳的是TSSOP封装，那么外壳温度更会上升至85度左右，就是不能答应的了！
除了要思量外壳温度以外，还要思量最大输入电流。由于SLM2842的最大输入电流为3A。在盘算最大输入电流时，要思量恒流模块自己的服从。现在假定是90%，同时假定输出功率是32W，除以0.9就是35.5W，而当输入电压为14.8V时，输入电流为2.4A，没有超出答应的3A；但是当蓄电池电压降低至10.8V时，输入电流就达到3.28A，这就超出了3A，芯片就会自动克制工作。
所以假如不思量蓄电池的电压变革是很伤害的设计！
那么是不是可以接纳2个蓄电池串联呢？在这里也是不行的，由于如许的话，输入电压刚好和输出电压雷同，都是在24V左右。这时间就必须接纳升降压型的SLM2842SJ。
升降压型的恒流模块的特点是不论输入电压如何变革，使得其低于或高于输出电压时，其输出电流都稳定。也就是说它可以自动地根据输入电压和输出电压之间的关系自动地从升压变为降压。比方，升降压恒流模块SLM2842SJ可以在输出电流为1A，输出电压为13V时，输入电压从7.5V不绝升至25V都能保持输出电流为恒定的1A。那么是不是全部情况下都尽可能接纳升降压型呢？不是如许的，由于升降压型的输出功率比力小，而且它的服从低，代价贵，不是必要情况下尽量少用。
那能不能用三个蓄电池串联，而接纳降压型的恒流模块呢？理论上是可以的，这时间还可以得到更高的服从，但是由于三个蓄电池串联有可能会用了过大的容量（安时），而且增长了资本，增长了维护时更换蓄电池的几率。总体上是不合算的。
所以对于太阳能LED路灯的设计，可以归纳如下：
如上所述，3个蓄电池串联是不发起利用的，所以假如总功率大于60W，当时间太阳能电池板的尺寸也会过大而抗风力降低，所以发起接纳可调光控制器，以尽量淘汰亮灯时间和亮度。如许可以节约约莫40-50%的容量。如许，仍然可以接纳2个12V蓄电池串联的方案。
四、市电LED路灯
在市电的情况下，当然最好是接纳AC-DC直接恒流输出的方案。
但是这种方案大多数只能提供小功率输出（

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