太陽能大功率LED路燈的設(shè)計(jì)
在驅(qū)動(dòng)電路中選用大功率LED驅(qū)動(dòng)器XLT604驅(qū)動(dòng)LED。XLT604是采用BICMOS工藝設(shè)計(jì)的PWM高效LED驅(qū)動(dòng)控制器,它在輸入電壓7~450 VDC范圍內(nèi)能有效驅(qū)動(dòng)高亮LED。該驅(qū)動(dòng)器能以高達(dá)300 kHz的固定頻率驅(qū)動(dòng)外部MOSFET,其頻率可由外部電阻編程決定。外部高亮LED串可采用恒流方式控制,以保持恒定亮度并增強(qiáng)LED的可靠性,其恒流值由外部取樣電阻值決定,變化范圍為幾mA~1 A。XLT604驅(qū)動(dòng)的LED可通過外部控制電壓線性調(diào)節(jié)亮度,亦可通過外部低頻PWM方式調(diào)節(jié)LED串的亮度,所以根據(jù)太陽能LED路燈設(shè)計(jì)實(shí)際需要,選擇LED混聯(lián)方式,并選用XLT604驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)LED,如圖3所示。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/169153.htm
XLT604各引腳主要功能有:LD為線性輸入調(diào)光端;ROSC為振蕩電阻接入段;CS為LED電流采樣輸入端;GND為芯片地;GATE為驅(qū)動(dòng)外部MOSFET柵極;VDD為芯片電源;PWM為PWM輸入調(diào)光端,兼作使能端。
5 太陽能30W LED路燈系統(tǒng)設(shè)計(jì)
太原地區(qū)年日照總時(shí)數(shù)為2360~2796 h。年太陽輻射總量為5 442.8~5652.18 MJ/m2,峰值日照時(shí)數(shù)為4.832 053 2,屬全國高照率范疇,因此,太原地區(qū)具有良好的太陽能利用條件。下面以太原地區(qū)30 W LED路燈系統(tǒng)為例進(jìn)行說明:
1)確定當(dāng)?shù)貧庀蟮乩項(xiàng)l件 經(jīng)過資料查詢太原地區(qū):緯度:北緯37°27'~38°25’,經(jīng)度:東經(jīng)111°30’~113°09’海拔:800 m,
最長陰雨天:7 d
2)負(fù)載日耗量的確定 照明路燈功率30 W,每天連續(xù)工作時(shí)間lO h,因此,每日耗電
3)傾角的確定 太原地區(qū)傾角選38°,太陽能電池板最佳傾角:38°+5°=43°,因此,太陽能電池板面向正南。
4)太陽能電池總能量的計(jì)算 通過資料查詢,得知太原地區(qū)Kop=1.1,從當(dāng)?shù)氐木暥取⒔?jīng)度、海拔,和當(dāng)?shù)貧庀蟛块T公布的數(shù)據(jù):太原地區(qū)日平均太陽輻射量為15 MJ/(m2·d),因此水平面年平均日輻射量HL=15 000 KJ/(m2·d)。
太陽能電池選用組件參數(shù):工作電壓為17.2 V,工作電流為3.49 A,開路電壓為21.6 V,短路電流為3.9 A,峰值功率為60 Wp。選用峰值功率為60 Wp的太陽能電池板,所用太陽能電池組件共2塊,太陽能電池設(shè)計(jì)12 V蓄電池充電。
5)蓄電池的容量Bc的計(jì)算
可用式(5)計(jì)算蓄電池的容量Bc:
因此選用兩組12 V 100 Ah閥控密封式鉛酸蓄電池即可。
目前大功率LED路燈基本是采用5 000 K左右所在色溫的白光。作為道路照明光源,視覺感過分陰冷,同時(shí)遠(yuǎn)視時(shí)觀察能力會(huì)下降,選用3 000 K左右的暖白光是比較適合道路照明的。同時(shí)還要考慮到電池組件支架的抗風(fēng)設(shè)計(jì)和燈桿的抗風(fēng)設(shè)計(jì),LED路燈的工作電壓一般為12 V或24 V,屬于安全電壓,不做電氣保護(hù)接地。但LED路燈金屬燈桿應(yīng)做防雷接地,接地電阻不大于10 Ω。
6 結(jié)論
太陽能LED路燈照明系統(tǒng)是自然能源太陽能與環(huán)保光源LED的完美結(jié)合,其發(fā)展前景極其廣闊。但是,太陽能LED路燈在實(shí)際的應(yīng)用中還存在很多問題。包括:1)集中管理的問題;2)太陽能電池壽命、蓄電池壽命以及其他的控制元器件壽命往往低于LED壽命的問題;3)一般安裝高度比較高的太陽能電池的重量帶來對(duì)燈桿設(shè)計(jì)的防風(fēng)能力提高的問題。這些問題都是太陽能LED路燈照明需要進(jìn)一步解決的。
評(píng)論