Dört çeşit LED sokak lambası için çözümlerin karşılaştırılması
LED sokak lambası, LED aydınlatmada çok önemli bir uygulamadır. Enerji ve elektrik tasarrufu öncülüğünde, geleneksel sokak lambalarının yerini alan LED sokak lambalarının eğilimi giderek daha belirgin hale geliyor. Piyasada birçok LED sokak lambası güç kaynağı tasarımı bulunmaktadır. İlk tasarım, düşük maliyet arayışına daha fazla önem verdi; yakın gelecekte, yavaş yavaş bir fikir birliği oluştu ve yüksek verimlilik ve yüksek güvenilirlik en önemlileridir.
Bu makale temel olarak birkaç farklı LED sokak lambasının uygulanması içindir, uygun bir mimari önerir ve okuyucuların özel duruma ve tasarlanan sokak lambaları tipine göre en uygun çözümü bulabilmeleri için avantajlarını ve dezavantajlarını analiz eder.
Seçenek 1: Doğrudan AC girişi, sırasıyla 6 dizi LED için sabit akım kontrolü
Bu makalede tanıtılan birkaç şema arasında, şu anda yüksek verimli ve daha az devre maliyeti olan bu olmalıdır (Şekil 1). Çıkış voltajını ayarlamak için birincil yan devre üzerinde geriye dönük kontrol gerçekleştirmek için doğrudan optokuplörü kullanın. Diğer geleneksel şemalarla karşılaştırıldığında, bu şema daha az anahtarlama kaybına sahiptir. CS voltajı 0.25V'de sabitlenmiştir ve 6 LED dizisi sırasıyla sabit akımla kontrol edilir. IC, FB'nin konumunu algılayacak ve LED dizisini 0.5V'de daha az voltajla sabitleyecektir. Bu sırada, her bir LED dizisinin Vf değerlerinin toplamı farklı olduğundan, üretilen voltaj düşüşü MOS tüpüne düşerek bazı kayıplara neden olur. Genellikle Vf ve BIN için ekranlı bir LED ise, kayıp, genel anahtarlama kaybından daha az olan yüzde 2 içinde kontrol edilmelidir.
Bu planın avantajları, yüksek verimlilik ve düşük maliyettir, ancak dezavantajı, AC girdisinin daha fazla araştırma ve geliştirme maliyeti gerektirmesidir. Bu çözüm, doğrudan AC ile girilebilen sokak lambaları için uygundur.
Seçenek 2: DC veya pil girişi, sırasıyla 6 dizi LED için sabit akım kontrolü
Çok dizili bir güçlendirme yapısı tasarımı benimser ve LED sürüş yöntemi, AC girişinin DC olarak veya pil girişi olarak değiştirilmesi dışında öncekine benzer (Şekil 2). Düşük voltajlı yan algılama tasarımında, uygun MOS tüpleri seçildiği sürece, önemli sayıda LED seri olarak bağlanabilir. AC giriş şemasıyla karşılaştırıldığında tasarımı daha basittir. Bununla birlikte, bir yükseltme anahtarının eklenmesi nedeniyle verimlilik nispeten düşüktür.
Bu şemanın avantajları basit tasarım ve düşük devre maliyetidir, ancak dezavantajı düşük verimliliktir. Adaptör üzerinden giriş ile güneş pilleri veya sokak lambaları için uygundur.
Seçenek 3: Tek seri kademeli yapı
Bazı üreticiler hala, kolay bakım ve modüler tasarım avantajına sahip olan tek dizili bir tasarım kullanmayı tercih ediyor. Panel değiştirildiği ve farklı sayıda ışık çubuğu takıldığı sürece, farklı güçlere sahip sokak lambaları aynı ışık çubuğunu kullanabilir, farklı güçlere sahip çeşitli sokak lambaları birleştirilebilir. Ancak dezavantajı, her dizinin bağımsız bir güç modülü gerektirmesidir, bu pahalıdır ve kademeli yapı, LED'lerin sayısını IC'nin dayanma gerilimiyle sınırlayacaktır. Şekil 3'te gösterilen örnekte seri halinde en fazla 14 LED bulunmaktadır. 20W'lık bir ışık çubuğu tasarlamak istiyorsanız 700mA LED'ler kullanmanız gerekir. Yüksek verim elde etmek için giriş voltajı yani adaptörün çıkış voltajı LED sayısına göre ayarlanmalıdır. Örnek olarak 10 LED alın, yüksek verim elde etmek istiyorsanız giriş voltajını yaklaşık 42V'a ayarlamalısınız.
Bu şemanın avantajları, kademeli yapının yüksek verimliliğe sahip olması, tek dizi tasarımı ve konfigürasyonun daha esnek olmasıdır. Bir adaptör aracılığıyla sokak lambaları girişi için uygundur.
Şema 4: RT8480, tek telli güçlendirme yapısı ile
Aynı tek telli tasarım için, güçlendirme yapısı (Şekil 4) buck yapısından daha az verimli olacaktır, ancak serideki LED'lerin sayısı artık IC'nin dayanma gerilimi ile sınırlı değildir, MOS tarafından belirlenir, dolayısıyla daha fazlası LED'ler seri LED'e bağlanabilir. Çoğu güneş pilinin çıkış voltajı yüksek olmadığı için, güneş sokak lambaları bir destek yapısı kullanmak için daha uygundur. Akım modunun sabit akım tasarımı, çıkış akımının giriş voltajının değişmesinden daha az etkilenmesini sağlayabilir, böylece sokak lambası, pil tamamen yüklendiğinde veya gücü bitmek üzereyken aynı parlaklığı koruyabilir.
Bu şemanın avantajı, serideki LED'lerin sayısının IC dayanma gerilimi ile sınırlı olmamasıdır, ancak dezavantajı, devre maliyetinin daha yüksek olması ve verimliliğin kademeli yapıya göre biraz daha düşük olmasıdır. Güneş sokak lambaları için uygundur.
