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        分析石墨代替鋁基板散熱的LED路燈解決方案

        作者:新捷仕覆銅板      2019-03-11

            本方案包含LED恒流驅動電源,電路采用單串或并聯方式連接,電源效率高達93%以上,功率因素90%以上,與其它方案比較該方案效率更高、成本更低。散熱部分,本方案采用新型的導熱材料取代傳統的鋁基板,大幅度提高產品的散熱效果,降低光衰、確保LED燈具更加穩定。同時本方案還提供燈具呼吸系統,保證燈具內外氣體自由交換。光源部分我們能提供光效60--100LM/W,色溫:2800-7000K范圍的全系列產品,產品廣泛應用于路燈、隧道燈、射燈、筒燈、手電筒等。

        一、LED Driver:NXP、Richtek、Infineon、Microchip

        A、LED路燈解決方案(智能方案):NXP+MICROCHIP

            目前已經使用TEA1750(NXP)+DSPIC30F2020(Microchip)用來實現多路LED路燈、隧道燈驅動方案。全智能控制多路LED路燈解決方案,可根據周圍環境需要,自動控制光照亮度,每路可單獨控制調光??梢詫崿F溫度傳感、Usart通信、日光感應調光、按鍵輸入等功能。

            調光的原理是通過調節PWM占空比調節輸出電流大小,全軟件實現無級調光。該方案能確保每路電流均衡,只需一顆IC,與同類多路恒流方案比較,成本更低。

        B、LED路燈解決方案(一級轉換):Infineon+NXP

            采用IFX IC實現單極PFC方案,驅動單串LED。相比其它方案比較,該方案電源轉換效率更高,整體成本更便宜。同時為保證單串LED電路穩定性,提供LED保護電路,當單顆或多顆LED燈損壞時(斷路),其它LED燈不受影響,最大程度的減小了壞燈對整體電路的影響。

        C、LED路燈解決方案(二級轉換):RICHTECK

            我們采用NXP IC實現AC-DC的恒壓轉換,二級轉換采用RICHTECK恒流IC實現恒流0.35A-1.5A輸出。該方案能輸出60V高壓,1.5A大電流,整體成本更便宜。同時RT8450具備兩種調光方式,滿足多種調光需求。1、通過調整LED中流過的電流大小來調整光輸出量。其優點是:輸出是穩定的,遇到EMI問題的幾率較低。其缺點是:當LED中流過的電流不同時,其光輸出的色度會發生變化。2、通過調整LED中流過恒定電流的時間比例來調整光輸出量。其優缺點和方法1剛好相反。

        二、LED散熱方案(石墨材料)

            我們使用石墨材料取代傳統的鋁基板散熱,該材料導熱系數是鋁板的兩倍,不同于銅、鋁等金屬球體導熱方式,采用水平導熱方式,有效的保證產品均熱性。

        三、呼吸系統

            LED路燈、隧道燈產品要求達到IP65等級(防水、防塵),全封閉的環境,使燈具內部無法與外部環境進行氣體交換。當LED燈具長時間工作而導致燈具內部溫度升高壓力增大,與外部空氣產生壓力差,增加燈具內壁壓力,加速燈具老化。我們采用特制的呼吸系統,能完全解決燈具內外壓力不平衡問題,進一步提高了燈具的穩定性。

        總結:

            文章首先通過三個LED驅動方案來選擇路燈驅動系統,包括LED驅動芯片的選擇,調光應用方法。使用石墨材料取代傳統的鋁基板散熱的方法是一種發展趨勢,也是未來LED燈具設計的重要參考。



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