扬州灯具-各种灯具适用场合
1.无极灯:道路隧道、机场码头、港口、车站、广场、体育场馆、展览中心、游乐场所、商业街、停车场、工厂、办公室、医院、图书馆、电影外景摄制、演播室等照明。一些需要频繁开关的场所和需要调光的场所。
2.白炽灯:除严格要求防止电磁波干扰的场所外,其余场所不推荐使用。
3.卤钨灯:电视播放、绘画、摄影照明,反光杯卤素灯用于贵重商品照明、模特照射等。
4.普通荧光灯:家庭、学校、研究所、工业、商业、办公室、控制室、设计室、医院、图书馆等照明。
5.紧凑型荧光灯:家庭、宾馆、等照明
6.金属卤化物灯:体育场馆、展览中心、游乐场所、商业街、广场、机场、停车场、工厂等。
7,普通高压钠灯:道路、机场码头、港口、车站、广场、无显色要求的工矿照明等。
8.中显色高压钠灯:高大厂房、商业区、游泳池、娱乐场所等。
9.LED灯:电子显示屏、交通信号灯、LED节能灯、机场地面标志、疏散标志灯、庭院照明、建筑夜景照明等。
10.节能灯:国家绿照工程,全国正在大力推广,国家补贴50%,惠民。
LED道路灯是一个复杂系统设计,牵涉到光、电、热、机械等领域。就驱动电源来讲主要是效率和可靠性的问题。首先,驱动电源工作环境温度很高(一般在70度上下),这样一来,就希望驱动电源的效率(包括恒压加上恒流)的效率达到一定高度(比如>90%),降低驱动电源的温度,提高可靠性。其次,传统的驱动拓扑结构较为复杂,包括PFC、PWM隔离和恒流DC/DC三级电路,元器件多,可靠性低,特别是电解电容和光耦等敏感器件。
因此,在LED道路灯设计的过程中,必须很好地顾及LED温度管理或散热问题,使LED的工作温度保持低于其结温(极限结温为150℃),一般建议LED工作温度需低于100℃,避免LED的可靠性受到影响。此外,LED驱动电路设计人员必须审慎选择电路中的有源或无源器件,确保与LED寿命匹配。例如,设计人员应当尽可能地避免使用电解电容,因为这种电容在长期使用条件下可能会产生泄漏而导致工作寿命缩短。
再者,在整体LED照明市场中,LED道路灯是所有LED照明应用中功率高,因此需要多个功率级和复杂的拓朴,以满足功率因子校正(PFC)、总体谐波失真(THD)、85PLUS的效率等标准和法规,以及多串LED电流恒定的要求。
要解决LED道路灯的电路可靠性问题,必须从驱动拓扑结构进行改进,提高效率,减少元器件数量,另外也可进一步减少成本。
道路照明灯具功率因数解析
道路照明灯功率因素定义:
我们知道所有发电机都是旋转机械,产生的电压就是正弦波,这就是我们所谓的交流电。交流电有一个好处就是通过电磁感应可以用变压器来改变其电压,而且可以升高到几十万伏进行远距离传输以减小传输中的损耗,到目的地以后再降下来变成我们常用的市电。我们现在的市电就是220V,50Hz的交流电。而在电工学里交流电是可以用矢量来表示的。矢量可以表示电压也可以表示电流。对于纯电阻的负载,电压和电流是同相的,而对于纯电容负载或纯电感负载,电流和电压就不同相,而是有一个90度的相角,或者称为相位差。在纯电感负载时,其上的电压是好于电流90度,而纯电容负载时, 其上的电压落后于电流90度。
如果我们用波形表示时,通常把电压表现为余弦波,如果电流落后于电压,就是电感性负载,好于电压就是电容性负载。
因为实际上纯电感和纯电容都不存在的,实际的负载只能称为电感性负载或者是电容性负载。这时候其交流电压和交流电流之间就有一个夹角φ,对于电感性负载我们把这个夹角称为φL,而对于电容性负载的夹角就称为φC。
功率等于电压和电流的乘积,但是只有在纯阻负载的时候(电压和电流同相)是这样,而在电感性或电容性负载的时候就要把电流的矢量投影到电压矢量(水平轴)上去,也就是要乘以cosφL或者cosφC。我们通常就把这个cosφL或者cosφC称为功率因数。
但是由于这个夹角可以是正的,也可以是负的,所以功率因数也是可能为正数(感性负载)也可能为负数(容性负载)。但是当我们用矢量来代表电压和电流时,前提是它们的频率必须是完全相同的。而且是在一个线性系统里。
在线性系统里我们也会把功率因数用有功功率和视在功率之比来表示。所谓有功功率就是和电流同相的那部分电压和电流的有效值的乘积。而视在功率就是不考虑其间的相位差而将电压和电流的有效值直接相乘所得到的“功率”。而这二者之比显然就是前面所说的相角的余弦cosφ。
各种灯具的功率因素:
白炽灯因为是一个纯电阻(感性负载),它的功率因数等于1,目前传统道路照明光源(高压钠、金卤灯、飞利浦COSMO等)功率因数都能达到0.9以上,采用电子镇流器功率因数能提高到0.95以上。使电网谐波降低,减少电网危害、让电能利用率更高。
LED灯具的功率因素:
因为LED是一个半导体二极管,它需要直流供电,如果用市电供电的话,就一定会有一个整流器,通常是二极管整流桥。为了得到尽可能平滑的直流避免出现纹波闪烁,通常都需要加上一个大电解电容。而后面的LED可以近似为一个电阻。
整流后的电压电流波形都不是正弦波,而且虽然整流前的电压波形是正弦波,但是其电流波形也不是正弦波。所以整个系统是一个非线性系统。而本来功率因数是针对线性系统定义的,而且要求输入输出电压电流都是同频率的正弦形,否则的话无法采用Cosφ。但是在非正弦系统中,因为电压电流波形都不是正弦波,是没有什么相位角可以说的。所以非线性系统中的功率因数必须重新定义。
如前所述功率因数的另一个定义是有功功率和视在功率之比。有功功率是指实际输出的功率,而视在功率是指输入电压有效值和输入电流有效值的乘积。这个在正弦波系统里是完全可以和Cosφ等效的,所以是没有问题的。但是在非线性系统里,什么是有功功率什么是视在功率就很值得探讨的了。
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