太陽能大功率LED路燈的設(shè)計(jì)
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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://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L(zhǎng)ED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(guó)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(zhǎng)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?、?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