Perbandingan solusi untuk empat jenis lampu jalan LED
Lampu jalan LED adalah aplikasi yang sangat penting dalam pencahayaan LED. Di bawah premis hemat energi dan listrik, tren lampu jalan LED menggantikan lampu jalan tradisional menjadi semakin jelas. Ada banyak desain catu daya lampu jalan LED di pasaran. Desain awal lebih memperhatikan mengejar biaya rendah; dalam waktu dekat, konsensus telah terbentuk secara bertahap, dan efisiensi tinggi dan keandalan tinggi adalah yang paling penting.
Artikel ini terutama untuk penerapan beberapa lampu jalan LED yang berbeda, mengusulkan arsitektur yang sesuai, dan menganalisis kelebihan dan kekurangannya, sehingga pembaca dapat menemukan solusi yang paling sesuai dengan situasi spesifik dan jenis lampu jalan yang dirancang.
Opsi 1: Input AC langsung, kontrol arus konstan untuk 6 string LED masing-masing
Di antara beberapa skema yang diperkenalkan dalam artikel ini, skema ini harus menjadi skema dengan efisiensi tinggi dan biaya sirkuit yang lebih rendah saat ini (Gambar 1). Langsung gunakan optocoupler untuk melakukan kontrol retrospektif pada rangkaian sisi primer untuk mengatur tegangan output. Dibandingkan dengan skema tradisional lainnya, skema ini memiliki lebih sedikit switching loss. Tegangan CS ditetapkan pada 0.25V, dan 6 senar LED masing-masing dikendalikan oleh arus konstan. IC akan mendeteksi posisi FB dan memperbaiki rangkaian LED dengan tegangan yang lebih kecil pada 0.5V. Pada saat ini, karena jumlah nilai Vf dari setiap string LED berbeda, jatuh tegangan yang dihasilkan akan jatuh pada tabung MOS, yang mengakibatkan beberapa kerugian. Jika itu adalah LED yang umumnya disaring untuk Vf dan BIN, kerugian harus dikontrol dalam 2 persen, yang kurang dari kerugian switching umum.
Keuntungan dari skema ini adalah efisiensi tinggi dan biaya rendah, tetapi kelemahannya adalah input AC memerlukan biaya penelitian dan pengembangan yang lebih banyak. Solusi ini cocok untuk lampu jalan yang bisa langsung di input dengan AC.
Opsi 2: DC atau input baterai, kontrol arus konstan untuk 6 string LED masing-masing
Ini mengadopsi desain struktur penguat multi-string, dan metode mengemudi LED mirip dengan yang sebelumnya, kecuali bahwa input AC diubah menjadi DC atau input baterai (Gambar 2). Dalam desain penginderaan sisi tegangan rendah, selama tabung MOS yang sesuai dipilih, sejumlah besar LED dapat dihubungkan secara seri. Dibandingkan dengan skema input AC, desainnya lebih sederhana. Namun, efisiensinya relatif rendah karena penambahan boost switch.
Keuntungan dari skema ini adalah desain yang sederhana dan biaya rangkaian yang rendah, tetapi kerugiannya adalah efisiensi yang rendah. Sangat cocok untuk sel surya atau lampu jalan dengan input melalui adaptor.
Opsi 3: Struktur step-down seri tunggal
Beberapa produsen masih lebih suka menggunakan desain single-string, yang memiliki keunggulan perawatan yang mudah dan desain modular. Lampu jalan dengan kekuatan berbeda dapat menggunakan bilah lampu yang sama, selama panel diganti dan sejumlah bilah lampu dimasukkan, berbagai lampu jalan dengan kekuatan berbeda dapat digabungkan. Tetapi kelemahannya adalah bahwa setiap string memerlukan modul daya independen, yang mahal, dan struktur step-down akan membatasi jumlah LED untuk menahan tegangan IC. Pada contoh yang ditunjukkan pada Gambar 3, paling banyak ada 14 LED secara seri. Jika Anda ingin mendesain light bar 20W, Anda perlu menggunakan LED 700mA. Untuk mencapai efisiensi tinggi, tegangan input, yaitu tegangan output adaptor, harus disesuaikan dengan jumlah LED. Ambil 10 LED sebagai contoh, jika Anda ingin mencapai efisiensi tinggi, Anda harus menyesuaikan tegangan input menjadi sekitar 42V.
Keuntungan dari skema ini adalah struktur step-down memiliki efisiensi tinggi, desain string tunggal, dan konfigurasi lebih fleksibel. Sangat cocok untuk input lampu jalan melalui adaptor.
Skema 4: RT8480 dengan struktur boost string tunggal
Untuk desain single-string yang sama, struktur boost (Gambar 4) akan kurang efisien daripada struktur buck, tetapi jumlah LED secara seri tidak lagi dibatasi oleh tegangan penahan IC, tetapi ditentukan oleh MOS, jadi lebih LED dapat dihubungkan secara seri LED. Karena tegangan keluaran sebagian besar sel surya tidak tinggi, lampu jalan surya lebih cocok untuk menggunakan struktur penguat. Desain arus konstan dari mode saat ini dapat membuat arus keluaran kurang terpengaruh oleh perubahan tegangan masukan, sehingga lampu jalan dapat mempertahankan kecerahan yang sama ketika baterai terisi penuh atau ketika hampir kehabisan daya.
Keuntungan dari skema ini adalah bahwa jumlah LED secara seri tidak dibatasi oleh tegangan tahan IC, tetapi kerugiannya adalah biaya rangkaian lebih tinggi dan efisiensinya sedikit lebih rendah daripada struktur step-down. Sangat cocok untuk lampu jalan tenaga surya.
