ライトアップする人には必見の4つのLED街灯ソリューションです

          LED街灯はLED照明の重要な用途です。省エネ・節電を前提に、LED街灯が従来の街灯に取って代わる動きが強まっています。市販されているLED街灯の電源には、さまざまなデザインがあります。早期の設計は比較的に低コストの追求を重視します;最近では、だんだんと合意が形成されてきており、効率性や信頼性が重要になってきています。

本文は主にいくつかの異なるLED街灯の用途に適したアーキテクチャを提案し、メリットとデメリットを分析して、読者に具体的な状況と街路灯の種類の設計によって、適切な案を見つけることができます。

案1:直接AC入力して、6串のLEDに対してそれぞれ恒流の制御をします

ここで紹介したいくつかの案のうち、効率的で回路コストの低い現状の案がそれでしょう(図1)。一次側の回路をフォトカプラで直接バックトラッキング制御し、出力電圧を調節します。この方式は、他の従来方式に比べてスイッチング損失が少ないです。CSの電圧を0.25Vに固定して、6列のLEDに対してそれぞれ定電流制御をします。ICはFBの位置を検出し、電圧の低いLED列を0.5Vに固定します。このとき、各LED列のVf値の総和が異なるため、発生した電圧降下がMOS管にかかり、多少のロスが生じます。一般的にVf分BINを選別した後のLEDであれば、一般的なスイッチング損失より2%以内に抑えることができるはずです。

この案の長所は効率が高くて、コストが低くて、短所はAC入力で、多くの研究開発コストが必要です。ACで直接入力できる街灯に適しています。

案2:DCあるいは電池は入力して、6串のLEDに対してそれぞれ恒流制御をします

直列の昇圧構造を採用しており、LEDで駆動する方式は前者と同様ですが、AC入力からDC入力、またはバッテリ入力に変更されています(図2)。低圧側センサーの設計は、適切なMOS管を選べば、LEDはかなりの数を直列にすることができます。AC入力の方式に比べて、その設計は比較的簡単です。しかし、一度昇圧するスイッチがあるため、効率が悪いのです。

設計が簡単で回路コストが安いというメリットがありますが、効率が悪いというデメリットがあります。太陽電池やアダプタで入力する街灯に適しています

シナリオ3:シングル直列降圧構造です

いくつかのメーカーはまだ単一の直列の設計を好むので、利点は修理が容易で、しかもモジュール化することができます。異なる出力の街灯は同じバーを使うことができ、パネルを交換し、異なる数のバーを差し込むだけで、さまざまなパワーの街灯を組み合わせることができます。しかし,直列ごとに電源モジュールを立てる必要があるためコストがかかり,降圧構造ではICの耐圧にLEDの数が制限されるという欠点がありました。図3の例では、LEDは14個まで連なっており、20Wのライトバーを設計するには700mAのLEDが必要です。効率をよくするためには、LEDの数に応じて入力電圧、つまりアダプタの出力電圧を調整する必要があります。例えば、10個のLEDで高効率を実現するには、入力電圧を42V程度にしなければなりません。

このスキームの利点は、降圧構造の効率が高くて、単列設計で、構成が柔軟で、短所は回路コストが高くて、LED直列数がIC耐圧に制限されます。アダプタで入力する街灯に適しています

プラン4:単串昇圧構造RT8480です。

同じ直列設計でも昇圧構造(図4)は降圧構造に比べて効率が悪くなりますが、LED直列数はICの耐圧に拘らずMOSで決めるため、多くのLEDを直列につなぐことができます。太陽電池の多くは出力電圧が高くないため、昇圧構造が適しています。電流モードを選択した定電流設計は、出力電流を入力電圧の変化の影響を受けないようにすることができ、バッテリーが満載時や充電が切れそうになっても、街灯の明るさを維持することができます。

この方式の利点は直列LEDの数がICの耐圧制限を受けないことです。短所は回路コストが高く、効率が降圧構造よりやや低いことです。ソーラー街灯に適しています

以下の表は、LED街灯の4つの電源設計案の優位性を比較し、並べ替えたものです。