Comparació de solucions per a quatre tipus de fanals LED
L'enllumenat LED és una aplicació molt important en la il·luminació LED. Sota la premissa d'estalviar energia i electricitat, la tendència dels fanals LED que substitueixen els fanals tradicionals és cada cop més evident. Hi ha molts dissenys de fonts d'alimentació de llums LED al mercat. El disseny inicial va prestar més atenció a la recerca de baix cost; en un futur proper, s'ha anat formant un consens gradualment i l'alta eficiència i alta fiabilitat són els més importants.
Aquest article està destinat principalment a l'aplicació de diversos fanals LED diferents, proposa una arquitectura adequada i n'analitza els avantatges i els inconvenients, perquè els lectors puguin trobar la solució més adequada segons la situació concreta i el tipus de fanals dissenyats.
Opció 1: entrada directa de CA, control de corrent constant per a 6 cadenes de LED respectivament
Entre els diversos esquemes introduïts en aquest article, aquest hauria de ser el que actualment té una alta eficiència i un menor cost del circuit (figura 1). Utilitzeu directament l'optoacoblador per realitzar un control retrospectiu al circuit del costat primari per ajustar la tensió de sortida. En comparació amb altres esquemes tradicionals, aquest esquema té menys pèrdues de commutació. La tensió CS es fixa en 0.25V, i les 6 cadenes de LED estan controlades respectivament per corrent constant. L'IC detectarà la posició de l'FB i fixarà la cadena de LED amb menys tensió a 0.5V. En aquest moment, com que la suma dels valors de Vf de cada cadena de LEDs és diferent, la caiguda de tensió generada caurà al tub MOS, donant lloc a algunes pèrdues. Si es tracta d'un LED que es mostra generalment per a Vf i BIN, la pèrdua s'ha de controlar dins del 2 per cent, que és menor que la pèrdua de commutació general.
Els avantatges d'aquest esquema són l'alta eficiència i el baix cost, però el desavantatge és que l'entrada de CA requereix més costos d'investigació i desenvolupament. Aquesta solució és adequada per a fanals que es poden introduir directament amb CA.
Opció 2: entrada de CC o bateria, control de corrent constant per a 6 cadenes de LED respectivament
Adopta un disseny d'estructura de reforç multi-cadena i el mètode de conducció LED és similar a l'anterior, excepte que l'entrada de CA es canvia a CC o a l'entrada de la bateria (figura 2). En el disseny de la detecció lateral de baixa tensió, sempre que es seleccionen els tubs MOS adequats, es pot connectar un nombre considerable de LED en sèrie. En comparació amb l'esquema d'entrada de CA, el seu disseny és més senzill. Tanmateix, l'eficiència és relativament baixa a causa de l'addició d'un interruptor de reforç.
Els avantatges d'aquest esquema són el disseny senzill i el baix cost del circuit, però el desavantatge és la baixa eficiència. És adequat per a cèl·lules solars o fanals amb entrada mitjançant adaptador.
Opció 3: estructura reductora de sèrie única
Alguns fabricants encara prefereixen utilitzar un disseny d'una sola cadena, que té l'avantatge d'un fàcil manteniment i un disseny modular. Els fanals de diferents potències poden utilitzar la mateixa barra de llum, sempre que es substitueixi el panell i s'insereixin un nombre diferent de barres de llum, es poden combinar diversos fanals de diferents potències. Però el seu desavantatge és que cada cadena requereix un mòdul d'alimentació independent, que és car, i l'estructura reduïda limitarà el nombre de LED a la tensió de suport de l'IC. A l'exemple que es mostra a la figura 3, hi ha com a màxim 14 LED en sèrie. Si voleu dissenyar una barra de llum de 20 W, heu d'utilitzar LED de 700 mA. Per aconseguir una alta eficiència, la tensió d'entrada, és a dir, la tensió de sortida de l'adaptador, s'ha d'ajustar al nombre de LED. Preneu 10 LED com a exemple, si voleu aconseguir una alta eficiència, heu d'ajustar la tensió d'entrada a uns 42 V.
Els avantatges d'aquest esquema són que l'estructura reduïda té una alta eficiència, un disseny d'una sola cadena i la configuració és més flexible. És adequat per a l'entrada de llums de carrer mitjançant un adaptador.
Esquema 4: RT8480 amb estructura de reforç d'una sola cadena
Per al mateix disseny d'una sola cadena, l'estructura d'impuls (figura 4) serà menys eficient que l'estructura buck, però el nombre de LED en sèrie ja no està limitat per la tensió de resistència de l'IC, sinó que està determinat pel MOS, així que més Els LED es poden connectar en LED en sèrie. Atès que la tensió de sortida de la majoria de les cèl·lules solars no és alta, els fanals solars són més adequats per utilitzar una estructura de reforç. El disseny de corrent constant del mode actual pot fer que el corrent de sortida es vegi menys afectat pel canvi de la tensió d'entrada, de manera que el fanal pot mantenir la mateixa brillantor quan la bateria estigui completament carregada o quan estigui a punt de quedar-se sense energia.
L'avantatge d'aquest esquema és que el nombre de LED en sèrie no està limitat per la tensió de resistència de l'IC, però el desavantatge és que el cost del circuit és més elevat i l'eficiència és lleugerament inferior a la de l'estructura reduïda. És adequat per a fanals solars.
