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LED八个质量标准你到达了吗?详解LED照明怎么挑选正确的恒流模块

LED八个质量标准你达到了吗?详解LED照明如何选择正确的恒流模块-对于恒流模块来说,不管是升压型还是降压型,只有当输出电压最接近输入电压的时候,效率最高。通常输出电压是由负载决定的,是很少变化的。所

  LED八个质量规范:

  国家规范化办理委员会在2009年年末发布的八项LED国家规范包含——

  GB/T 24823-2009一般照明用LED模块功用要求、

  GB/T 24824-2009一般照明用LED模块测验办法、

  GB/T 24825-2009 LED模块用直流或沟通电子操控设备功用要求、

  GB/T 24826-2009 一般照明用LED和LED模块术语和界说、

  GB/T 24827-2009路途与街路照明灯具功用要求、

  GB 24819-2009一般照明用LED模块 安全要求、

  GB 19510.14-2009灯的操控设备第14部分:LED模块用直流或沟通电子操控设备的特殊要求、

  GB 19651.3-2008杂类灯座第2-2部分:LED模块用衔接器的特殊要求。

  LED国家规范之GB24819-2009一般照明用LED模块安全要求

  该项LED国家规范于 2009年11月30日公布,2010年11月1日开端施行。俞安琪介绍说,该规范同等选用IEC62031 2008.按设备办法,模块分为整体式、内装式、独立式,这与GB19510系列灯的操控设备分类准则相同。该规范主体条款根本引证GB19510.1和 GB7000.1规范,其最大的特色是选用了IEC62471 2006灯和灯体系的光生物学安全性规范。这是由于考虑到LED照明产品能够进入室内,或许会在较近间隔内被直接看到,所以提出了维护眼睛的要求,而此前选用的是IEC60825激光器材的规范,并不适用。

  LED国家规范之GB/T24823-2009一般照明用LED模块功用要求

  该LED国家规范有几个特色:一是功率因数要求契合声称值,实测值不得低于声称值的0.05;二是谐波应契合GB17625.1的要求。值得提示的是,以上两项只适用于自镇流 即直接衔接电源 的LED模块,其他的由驱动器承当。别的,规范规则无线电打扰(EMI)特性应契合GB17743的要求,但也只需直接衔接电源的LED模块需求进行“电源端子打扰”检测,其他的也由驱动器承当。只需当驱动LED的电流频率大于100Hz时,才进行“辐射打扰(包含9KHz~30MHz和 30MHz~300MHz)”。一起,电磁兼容抗扰度(EMS)应契合GB/T18595的要求,但也只需直接衔接电源的LED模块需求进行“抗脉冲群” 检测,其他的LED模块仍由驱动器承当。规范还要求,一般应该进行“抗静电放电”实验,但只对运用在具有射频搅扰或许工频搅扰场合的LED模块进行以上实验。这一规范的光学功用参数按GB/T24824进行。

  LED国家规范之GB/T24824-2009一般照明用LED模块测验办法

  该LED国家规范首要参照CIE127 2007规范,其检测办法重点是:监测被测LED模块指定温度丈量点温度的要求。俞安琪说,这是由于其他光源在确保电源安稳的前提下,确保光源的环境温度的安稳,就能得到杰出的检测成果的重复性。可是,LED仅确保环境温度安稳是无法得到杰出的检测成果的重复性,因而对温度丈量点温度提出了要求。

  关于光、色、电功用参数检测办法,规范规则:实验或丈量时LED模块应作业在热平衡状况下,在监督环境温度的一起,最好能监督LED模块自身的作业温度,以确保实验的可复现性。如或许监测LED模块结电压,则应首选监测结电压。不然,应监测LED模块指定温度丈量点的温度。由此可见,监测结电压是首选。

  作业时需求外加散热器(包含主动制冷)时,应监督和操控LED模块自身的温度,由于LED的热沉与散热器的接触面不或许很好地坚持热阻共同,所以监督和操控LED模块自身的温度,才干确保检测重现性。选用监督和操控LED模块自身的结温来进行检测,即监督结电压的条件下来丈量光、色、电参数是确保检测重现性的首选计划。

  LED证明恒流电路规划与剖析:

  恒流驱动模块能够带多大的功率啊?这种问题实际上是无法回答的。由于恒流模块能够带多大的功率是和许多要素有关。从恒流模块自身来说,它首要是和散热要求和散热条件有关,当然也和驱动芯片的电流驱动才干有关。可是即便这些都现已确认下来,例如现已选定了SLM2842这一款恒流模块,那么他的驱动才干好像应该彻底确认了!其实不然!尽管它的极限驱动才干是能够知道,例如它的最大开关电流,它的最大输入电流,它的最大输入电压和最大输出电压等。可是,一个恒流模块的驱动功率除了和它的散热才干有关以外,最首要的还和它的作业功率有关。而它的作业功率则和许多外在的要素有关,尤其是用户运用状况有关。所以在规划或选用LED模块的时分就要考虑恒流源的要求和特色。

  一、LED衔接架构

  在规划和选用LED模块时就需求考虑一些和恒流模块和其他有关的要求。

  1、串联的LED数应当少于10个,这是由于作为LED灯具,有一个安规上的要求。依据欧盟IEC61347-2-13(5/2006)规范,针对选用直流或沟通供电的LED模块要求在LED灯具中的电压不得超越最大安全特低电压(SELV),也便是其作业输出电压≤25Vrms(35、3Vdc),所以串联的LED总数不得超越10个。

  2、作为路灯,为了修补替换便利一般选用LED模块,每一个模块一般规划生长方形,恒流模块也规划在其间。主张每个模块的功率小于30W.这样,在100W左右的路灯选用3-4个LED模块,而150WLED路灯,则选用5-6个LED模块。再大功率则能够用7-8个模块。

  3、在每个LED模块中,一般选用1W的LED,其衔接办法为串并联办法。假设LED有维护二极管,那么能够先串后并,假设没有维护二极管,那么就要先并后串,避免一个损坏一串都不亮。

  4、详细用几串几并,就要进一步了解恒流模块的功用和特色了。

  二、恒流模块的功用和特色

  一般的稳压电源是在负载改动时,输出电压不变。而恒流模块是一种在输入电压改动时坚持输出电流稳定的一种电源。在运用前,有必要了解它的各种特色。

  1、电流的设定:一般恒流模块的输出电流都能够在很大的规模内依据用户的要求来调理,只需简略地改动一下输出电流设定电阻就能够了。

  2、类型:恒流模块有升压型、降压型和升降压型三种。挑选哪一种彻底是由所要求的输入电压和输出电压之间的联系而决议的。可是假设从得到最大功率的观念动身,那么就应该挑选降压型。降压型便是输入的电压比较高。所以输入的电流就比较小,这样由铜损所引起的损耗就比较小,而降压型的恒流模块一般有较高的功率。所以,也必定要把负载中串联的LED数目尽量削减,以便能够选用降压型的恒流驱动模块。

  3、输入电压和输出电压的联系

  不管是升压型仍是降压型恒流模块,其升压比或降压比都是越挨近1时功率越高。当然也不能等于1,而有必要留出2-3V给恒流模块耗费。而这彻底是由路灯的整灯规划所决议的。所以在进行路灯的总体规划时就有必要考虑这个要从来挑选电源电压和负载串联的LED个数。而不是规划好了再来要求恒流模块有必要供给多高的功率。

  4、调光才干:恒流模块一般都具有调光才干,并且这种调光才干并不是简略地调理其输出电流,而是选用一种称之为脉宽调制(PWM)的调光办法,它运用了LED的快速开关才干和人眼的视觉残留,使得看上去的亮度发生了改动。然后避免了由于调理电流而发生的色谱的改动。这种调光才干在路灯规划中是非常重要的,由于运用这种功用能够使路灯的亮度依据交通流量来改动,然后进一步完成了节能的意图。

  下面咱们分太阳能LED路灯和市电LED路灯两种状况来评论。

  三、太阳能路灯

  太阳能LED路灯的最大特色便是它一般是由蓄电池供电的,而蓄电池有一些特色是需求考虑的:

  3.1蓄电池只需几种规则的电压,12V是最常运用的,由于它是轿车电池的规范电压。24V就需求用两个串联。36V就更少见了。为此,在太阳能LED路灯中常常需求选用升压型的恒流驱动模块。这就影响了恒流模块的功率。

  3.2在太阳能路灯中另一个需求考虑的问题是输入电压的改动

  关于恒流源的输出功率和功率来说,要得到最高的功率就要坚持输入和输出电压的比值越挨近1越好。可是假设输入电压不稳。那么就很难坚持在最高功率的最佳状况。太阳能LED路灯体系一般选用蓄电池作为能量贮存单元。而蓄电池在刚充满电和快放完电的时分电压会有较大的改动。一般这种改动超越30%以上。例如关于12V的蓄电池,其输出电压能够在14、8V改动到10、8V.当然关于恒流模块来说,这样的改动是彻底能够承受的。也便是彻底能够在这样大的改动规模内坚持其输出电流的稳定。可是这也是有价值的,那便是不能作业于最佳状况。所谓最佳状况便是指功率最高的状况。或是输出功率最高的状况。

  关于恒流模块来说,不管是升压型仍是降压型,只需当输出电压最挨近输入电压的时分,功率最高。一般输出电压是由负载决议的,是很少改动的。所以当输入电压在一个规模内改动时,它的功率也跟着改动。为了确保在最坏状况下也能作业,就不能作业在最佳状况了!

  例如关于SLM2842S升压型恒流模块,假设输出功率为27瓦,那么升压比越挨近1,功率就越高!芯片的温升就越低!寿数和牢靠性也就越高。

  从图中能够看出,芯片封装也是很重要的,选用QFN的芯片封装明显好于选用TSSOP的芯片封装,由于它的热阻要低许多。所以在购买模块时也要了解所选用芯片的封装(尽或许选用QFN封装的,尽量不要选用TSSOP封装的)。

  现在举一个详细的比如来阐明:假设太阳能LED路灯选用的是12V蓄电池,负载是8串3并1W的LED,那么在输出端负载的电压大致是26、4V,电流是1、05A,输出功率为27、7W.而假设选用12V蓄电池,在电压最高的时分是14、8V,升压比便是1、78,那时分不必散热器用QFN封装时外壳温度大约是60度。还能够承受,可是当蓄电池电压下降至10、8V时,升压比就变成2、44倍,这时分外壳温度就会升高到70度以上,而假设选用的是TSSOP封装,那么外壳温度更会上升至85度左右,便是不能答应的了!

  除了要考虑外壳温度以外,还要考虑最大输入电流。由于SLM2842的最大输入电流为3A.在核算最大输入电流时,要考虑恒流模块自身的功率。现在假定是90%,一起假定输出功率是32W,除以0、9便是35、5W,而当输入电压为14、8V时,输入电流为2、4A,没有超出答应的3A;可是当蓄电池电压下降至10、8V时,输入电流就到达3、28A,这就超出了3A,芯片就会主动停止作业。

  所以假设不考虑蓄电池的电压改动是很风险的规划!

  那么是不是能够选用2个蓄电池串联呢?在这里也是不可的,由于这样的话,输入电压刚好和输出电压相同,都是在24V左右。这时分就有必要选用升降压型的SLM2842SJ.

  升降压型的恒流模块的特色是不管输入电压怎么改动,使得其低于或高于输出电压时,其输出电流都不变。也便是说它能够主动地依据输入电压和输出电压之间的联系主动地从升压变为降压。例如,升降压恒流模块SLM2842SJ能够在输出电流为1A,输出电压为13V时,输入电压从7、5V一向升至25V都能坚持输出电流为稳定的1A.那么是不是一切状况下都尽或许选用升降压型呢?不是这样的,由于升降压型的输出功率比较小,并且它的功率低,价钱贵,不是必要状况下尽量少用。

  那能不能用三个蓄电池串联,而选用降压型的恒流模块呢?理论上是能够的,这时分还能够得到更高的功率,可是由于三个蓄电池串联有或许会用了过大的容量(安时),并且增加了本钱,增加了维护时替换蓄电池的几率。总体上是不合算的。

  所以关于太阳能LED路灯的规划,能够归纳如下:

  如上所述,3个蓄电池串联是不主张运用的,所以假设总功率大于60W,那时分太阳能电池板的尺度也会过大而抗风力下降,所以主张选用可调光操控器,以尽量削减亮灯时刻和亮度。这样能够节省大约40-50%的容量。这样,依然能够选用2个12V蓄电池串联的计划。

  四、市电LED路灯

  在市电的状况下,当然最好是选用AC-DC直接恒流输出的计划。

  可是这种计划大多数只能供给小功率输出(《40W)现在只需美国的PowerIntegraTIon公司的TOP250YN才干够供给75W功率输出的计划。可是其电路非常复杂,价格贵,并且灵活性低。

  国内的茂硕公司尽管也供给直接恒流输出的电源,可是一般只需单路输出。假设要多路就有必要定制(路数和每路电流)。一方面提高了本钱,并且将来要有任何变化都将是非常费事的事。

  所以在市电的状况下最好先用恒压电源稳压然后再选用多个恒流模块恒流。这样做的最大长处便是能够在各种不同的LED衔接架构下得到最高的功率。由于能够恣意挑选恒压源的输出电压而到达最佳的匹配。并且灵活性高,很简单改动其组合。

  市电的恒压源是一种非常老练的产品,它一般具有如下的长处:

  1、输入电压规模宽,能够适用于各国不同的电压标准。

  2、功率高,一般能够做到90%以上。

  3、功率要素高,一般能够做到0、99以上

  4、具有防浪涌办法,可抗雷击4kv以上,能够维护后边的电路。

  5、具有完善的过流,过压,短路,过功率维护功用

  6、本钱低

  7、最大的长处是很简单挑选其输出电压以便和负载电压挨近然后得到最高的功率

  下面就来举一个比如:

  这是一个LED功率为112W的路灯,LED模块分为4组,每组为7串4并,28W.

  咱们选用了香港炜达电子公司的150W,输出28V的市电稳压电源VP28SA150U.

  由于负载是7串4并。其电压为23-24V左右,所以选用了输出为28V的开关电源,这样就能够选用降压型的恒流源。并且由于其输出电压非常挨近输入电压,然后能够完成很高的功率。实测的成果为从输入到输出的总功率为90、9%,功率要素为0、996.

  并且这种恒压和恒流分隔的计划的最大长处是能够刺进程序调光体系。这样能够进一步节省电能40%以上,这是任何直接恒流输出计划所无法完成的。

  并且这种计划又能够合作各种不同的LED衔接架构。例如假定LED为10串3并。那么只需把上面图中的稳压源的输出改为36V,其他一切都不变就能够了。这时恒流源自身的功率能够高达98%.

  总而言之,LED路灯规划人员,有必要对各种恒流电源的特性有充沛的了解,才干规划出高功用、高牢靠的路灯体系来!

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