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LED区域照明的应用要求

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LED区域照明的应用要求

发布日期:2021-02-17 作者: 点击:

发光二极管区域照明驱动架构及典型设计

LED显示屏

从应用领域来看,照明涵盖了住宅照明、工业照明、街道照明、餐厅照明、零售照明和服务照明等不同类别。在功率级上,除了小功率照明外,还包括大功率区域照明,如柱灯、洗墙灯、外墙灯、隧道照明、路灯、停车场及公共安全照明、工业及零售照明等室外照明,以及低吸顶灯、高吸顶灯、冰柜/冰箱、停车库等室内照明。

大功率区域照明面临许多挑战,如灯具可能难以接近,光源故障可能带来安全问题,以及许多极端的室外环境条件。另外,不可忽视的是,大功率区域照明中使用的现有光源(如金属卤素灯、高压钠灯、线性荧光灯、紧凑型荧光灯)有很多局限性,如高压钠灯显色性差(CRI约22),金属卤素灯典型灯损耗高(40%),从开始照明到全亮度的时间可能长达10分钟,线性荧光灯和紧凑型荧光灯的低温性能较差。

另一方面,随着性能和成本的不断提高,高亮度白光发光二极管(LEDs)越来越多地用于大功率区域照明,并提供了传统光源所不具备的优势,如每流明光的功耗更小、方向性控制更好、色彩质量更好、环保性更好,并且其开启和关闭可以更方便地控制,便于自动检测环境光和改变亮度;另外LED的可靠性更好,有利于降低维护成本和总拥有成本。

一、LED区域照明的应用要求

发光二极管驱动器的主要功能是在各种条件下限流,并保护发光二极管免受浪涌和其他故障条件,并提供一定程度的安全,以避免(电气和/或机械)振动和火灾。对于区域照明应用,室外环境会给发光二极管驱动器带来温度挑战,并且可能需要承受高于标准电压的交流输入电压,例如277伏交流电、347伏交流电甚至480伏交流电。

用于区域照明应用的发光二极管驱动器可能还需要满足功率因数或谐波含量的特定规范和标准。比如欧盟国际电工联盟(IEC)的IEC61000-3-2标准要求功率超过25 W的照明设备(C类)谐波含量,相当于总谐波失真(THD)小于35%;然而,满足IEC  61000-3-2 C类谐波含量的要求并不一定意味着功率因数(PF)高于0.9。但有些市场(如美国)通常要求PF高于0.9,THD低于20%。

许多区域照明应用在室外,可能会受到各种恶劣温度条件的影响,从而影响整体使用寿命。整体系统设计对使用寿命有重要影响,因此使用内部发热少、损耗低的节能型LED驱动器非常重要。此外,在设计中,驱动器应与LED热源热隔离,以增强系统可靠性。

LED照明的控制也可以变得更加智能化。传统的路灯由定时器或环境光传感器自动控制。电力线通信(PLC)或无线控制技术的使用可以提供高度灵活的LED区域照明控制,例如基于时间的光输出水平的集中控制,基于汽车流量传感器的发光水平控制,以及根据对人和汽车活动的检测,考虑步行汽车和街道照明来调节市区照明。LED智能控制技术既节约电能,又不损害安全。智能双亮度级照明等典型应用,如公园、加油站顶棚、停车场、楼梯、冷藏柜照明等,均支持根据需要调节亮度级的照明。在这些应用中,发光二极管可以立即打开和关闭,照明水平可以根据动作或活动方便地调整,例如当没有检测到活动时提供20%-40%的亮度水平,当活动停止时提供100%的亮度照明


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