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基于蓄电池供电的自适应LED洁净灯照明系统

2018-11-25 10:00 作者: 来源: 本站 浏览: 214 次 我要评论基于蓄电池供电的自适应LED洁净灯照明系统已关闭评论 字号:

摘要: 媒介 因为具有高发光效力、高靠得住性、长命命等长处,发光二极管(LED)在照明、旌旗灯号显示、显像等范畴应用越来越广泛,被广泛认为是一种代替白炽灯、荧光灯等传统光源的新型光源。 驱动LED有多种办法,而最简单的办法就是将LED与限流电阻串联,再以电压源供电。这...

媒介

因为具有高发光效力、高靠得住性、长命命等长处,发光二极管(LED)在照明、旌旗灯号显示、显像等范畴应用越来越广泛,被广泛认为是一种代替白炽灯、荧光灯等传统光源的新型光源。

驱动LED有多种办法,而最简单的办法就是将LED与限流电阻串联,再以电压源供电。这种驱动方法的长处是电路简单,然则也存在不少缺点。起首是效力低,降压电阻会消费年夜量电能,甚至有可能跨越LED所消费的电能;其次是稳定电压才能极差,而LED的V-I曲线具有负温度特点,跟着结温的升高,流过LED的电流会越来越年夜。所以,假如驱动电流得不到控制,LED很轻易被烧毁,即使没有烧毁,寿命也会年夜年夜缩短。所以,驱动年夜功率LED洁净灯时,电流控制是必须的。除此之外,LED洁净灯光源的氛度直接与电流相干,所以控制LED洁净灯的驱动电流,其照度也将获得控制。

1 体系设计

体系的道理框图如图1所示。供电电源为铅酸蓄电池,负载为LED洁净灯构成的敷列,应用LTC3783作为控制器,实现PWM控制。本电路设计可以同时对LED洁净灯进行模仿调光和数字调光。并且本体系对于功率从几瓦到几十瓦的LED阵列、端电压范围从6-36v的蓄电池均能正常工作,从而使得在对产品进行保护–须要改换LED洁净灯或须要改换蓄电池时,只要知足上述请求,无需改换电路模块,体系就能正常并稳定地工作。

图1 体系道理框图

因为发烧量、散热技巧等多方面的限制,使得单LED洁净灯具在灯光照射的同时,能产生年夜量的负离子分布于空间,从而起到消烟除尘除异味,消毒杀菌祛污染等多种功能,广泛实用于宾馆、酒店、办公室、会议室、家庭和茶坊、歌厅、网吧等休闲娱乐场合,是改良空气质量、清除甲醛、苯等有害气体的绝佳产品。颗LED的功率不克不及像传统光源那样做得LED洁净灯可以产生持续的负离子,使空气清爽,洁净。有效清除空气中的烟雾及异味,同时可以祛除病菌和病毒。LED洁净灯又称净醛灯,是把产生负离子的复杂设备微型化后与高效节能灯完美结合很年夜,功率为1w的LED即为年夜功率LED了。实际应用中,平日应用多颗小功率LED构成的敷列来知足较高的氛度请求,并实现低成本,如图2所示。

图2 LED阵列示意图

应用LED阵列还有另一个明显长处。我们知道LED洁净灯可能会因某些故障产生短路和断路。当某个串,联歧路中的LED产生短路时,该歧路中其他的LED仍然可以或许正常工作。尽管经由过程LED的电流可能上升,然则因为LED的数量较多,上升的电流不年夜,上升后的电流仍不会超出LED许可的工作范围。当某个串联歧路中的LED产生断路时,该串LED熄灭。

但因为阵列由多个LED串构成,其他LED串仍能工作,并分担熄灭的LED串中的电流,然则因为LED的歧路较多,上升的电流不年夜,上升后的电流仍不会超出LED许可的工作范围。所以很明显,LED阵列相对具有更高的稳定性和靠得住性心1.并且,对于特定命目标LED阵列,当使歧路数量和歧路中的LED数量相一致时,将更有利于提升LED组件工作的靠得住性和稳定性。

实验中制造一个8串、每串20颗LED的敷列和一个12串、每串12颗LED的敷列。应用的LED为O.1w枪弹头形LED,额定正向压降范围为3.0-3.3v,额定正向电流范围为10一30mA.实验中将LED设计工作在20mA,如许可以减小散热量,并在LED洁净灯出现短路故障时可以或许有足够的电流裕量。

 

1.2 B00st变换器及控制器改进

主电路示意图如图3所示。对于主电路,恒流控制的电流畅过采样电阻R将电流转换成电压,控制器经由过程开关管的开通与关断,可以或许实现恒定采样电阻上的电压,从而实现了恒定LED阵列的电流。假如可以或许调节控制器恒定采样电阻上的电压值,则将实现LED的模仿调光。基于以上思路,对LTC3783进行应用改进,见图4.

图3主电路示意图

图4控制电路示意图

图4中将采样电阻端接控制器的FBN负反馈端,而非接采样sense端。将参考电平Vref经分压接入FBP正反馈端,再以可调电阻R2替代定值电阻。

要实现恒定采样电阻上的电压目标值,只需调节可调电阻。所恒定的LED电流值由所恒定的采样电阻上的电压值所肯定。即:

经由过程以上对控制器LTC3783进行应用立异,实现了对LED进行模仿调光,同时实现了在须要改换LED阵列时,只要功率不过年夜,均无需从新设计电路。

再结合控制器本身的特点,本电路设计还可以对LED进行数字调光,对于功率从几瓦到几十瓦的LED阵列和端电压范围从6-36V的蓄电池均能正常工作。

变换器的设计应知足以下请求:

(1)当以一个8串、每串20颗LED的敷列作为负载时:

输出电压Vo:60~66V

输出电流Io:0.16A(恒定电流值)

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