让LED照明更节能
发光二极管照明优点是节能、安全,但由于恒定电流工作考虑,能耗亦相对增加,因此照明系统设计以低能耗为目标。前面提到恒流驱动器的压降在2V以内,即是考虑低能耗的设计,若系统的电源端电压与串接发光二极管压降超过2V以上,则需考虑以电压转换器来达到低能耗目标,但仍维持恒定电流工作模式。低能耗的电压转换器是以开关式方式工作,依据反馈电路控制开关周期,达到稳定输出电压。但为了维持发光二极管恒定电流工作状态,反馈电路是以输出电流来控制转换器开关周期。
T6322是一个降压恒流发光二极管驱动器,其电流依照外置电阻决定,可支持高达1.5A输出电流,提供±5%精度电流及高功率效能(低能耗)及高电线路调整能力。
按目前市场产品的输入功率进行分类,其输入功率为几十个mW 的LED,称为传统的小功率芯片;其输入功率小于1W 的LED,叫做功率LED;对于输入功率等于1W 或大于1W 的LED,则叫做W 级功率(大功率)LED。目前大功率比较常见的有1W、3W、5W、8W、10W。已大批量应用的有1W 和3W LED,其正朝着大电流(300mA~1.4A)、高效率(60~120lm/W)、亮度可调的方向发展[3]。大功率LED 路灯采用单颗功率大于1 瓦以上的LED 芯片。将多个LED 芯片集成于印刷电路板上排列为一定间距的点阵作为平面发光源,组合成一个大功率LED 单体模块,装入路灯灯具中,藉由提高芯片面积来增加发光量。
将多个LED 集中在一起进行道路照明设计时、除足够的光通量和合理的光学设计以保证合理的光分布外,更为重要的是散热问题。由于路灯具有户外夜间使用、散热面位于侧上面以及体型受限制较小等有利于空气自然对流散热的优点,所以LED 路灯选择自然对流散热方式,同时,整灯采用高导热系数铝作为散热主体,解决了LED 的散热问题。
由于太阳能光伏发电系统的输入能量极不稳定,所以一般需要配置蓄电池系统才能工作,蓄电池容量的选择一般要遵循以下原则:首先在能够满足夜晚照明的前提下,把白天太阳能电池组件的能量尽量存储下来,同时还要能够存储满足连续阴雨天(七天)夜晚照明需要的电能。
蓄电池容量过小不能够满足夜晚照明的需要,蓄电池容量过大,一方面蓄电池始终处在亏电状态,影响蓄电池寿命,同时造成浪费。目前,与太阳能光伏电池相配套常使用的是阀控密封式铅酸蓄电池,由于其维护很少,性能可靠,故又被称为“免维护电池”,有着其他蓄电池所无法比拟的优越性。
蓄电池的容量要根据太阳能电池板的功率和LED 路灯的功率以及照明时间来决定,蓄电池应与太阳能电池、LED 路灯相匹配。可用一种简单方法确定它们之间的关系。太阳能电池功率必须比负载功率高出4 倍以上,系统才能正常工作。