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一种城市LED路灯集中直流供电方案

2012-10-06王海波张苏东马加俊

灯与照明 2012年4期
关键词:变压器

郑 旭 ,王海波 ,张苏东,马加俊

(1.淮安市路灯管理处,淮安 223001;2.盐城师范学院实验中心,盐城 224002;3.盐城师范学院物理与电子科学学院,盐城 224002)

0 引言

道路照明的常用电光源是高压钠灯、金卤灯、高压汞灯和白炽灯,它们的工作原理决定了采用交流配电模式。随着大功率发光二极管(LED)光源的技术进步,LED路灯已逐步进入实用阶段,但仍沿用交流配电模式,不适应LED光源的特性,已无法满足LED照明可靠性需求。

LED光源的工作特性是:直流、低电压、恒流、固体发光,由于单个LED光源工作电压为2~3 V,在实际应用中为提高电源效率一般采用多个LED光源串联工作,但串联回路总的工作电压一般不会超过40 V。现有LED路灯的工作模式是:每一盏灯配一个将交流220 V转换为适合LED光源运行的多路恒流驱动电源,驱动电源主要包含单相整流、滤波电容、PFC控制、逆变回路、恒流控制等回路,其中单相整流、滤波电容、PFC控制回路严重影响驱动电源寿命。

图1是现有LED路灯驱动电源原理简化图:C是整流滤波储能电容,L是串入电源变压器电感作为储能元件和D1,D2一起构成PFC回路,以调整电流导通时间,提升功率因数,减少电源电流谐波分量。输入电源电流各次谐波有效值:

图1 LED路灯驱动电源原理简化图

实测结果表明功率因数PF可以达到0.85以上,其中三次谐波电流占基波分量的59%,总电流谐波畸变THD为64%,提高了功率因数,但谐波问题未得到有效解决。

图1中配置的高压整流滤波储能电容C寿命受工作温度影响极大,在理想工作温度下不超过8000 h,极端情况下不超过4000 h;串入电源变压器电感L作为储能元件,受温度的影响变化也较大,一定的振动幅度也会造成损坏和参数的变化。……

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