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LED Lighting节能路灯的原理与设计

时间:2022-08-14

大功率高亮度电光LED是一种高效、节能、发光寿命长的绿色光源。它是通过调节流过LED的电流来驱动的,所以LED路灯的亮度控制一般是通过控制LED驱动电路的输出电流来实现的。目前,在高亮度LED路灯驱动领域,国内外广泛应用的主要技术方案有“采用专用电源芯片”和“采用分立元件的开关电源”两种技术方案,并针对需求“智能”,通常是在这两种方案的基础上增加单片机作为系统管理的主控芯片,所以这两种方案可以归结为“系统的传统多芯片技术方案”。管理+电源控制”。当一个LED路灯驱动器需要驱动多个高亮度LED灯串时,结构复杂的缺点尤为突出。

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原理介绍

新的 /3x MCU 在小至 38 个引脚的封装中使用最新的架构进步和增强型外设,在低成本应用中带来 32 位实时控制的优势。通过在太阳能微型逆变器、LED 照明、大型家用电器和混合动力汽车电池等工业、消费类和车载应用中实施高级算法,实时控制可实现更高的系统效率和准确性。

降压型开关电源是应用最广泛的电源解决方案之一。通过选择合适的输出电感和开关频率,系统可以工作在连续电感电流模式;基于它的LED Demo是基于Buck型开关电源。供电原理,充分利用片内PWM(最多8路PWM输出)和ADC(最多16路ADC)等外围资源,结合相应的控制算法实现闭环电流控制。

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如图所示,该系统包括主控芯片、驱动电路、开关元件、反馈网络、存储系统配置信息的片外存储器、数据采集接口和系统扩展接口七个模块。主控芯片上电复位后,从片外存储器中加载LED亮度、开关周期、开关模式等参数的设定值作为控制参数。电压、环境亮度、系统温度等参数)算法处理,得到PWM信号的频率和占空比,然后输出PWM信号。 PWM信号经驱动电路放大后,用于驱动开关电源中的开关元件,使系统能够为高亮度LED路灯供电,LED路灯两端的电压与流过LED路灯的电流通过反馈网络反馈到主控芯片路灯控制系统,修正控制效果。系统提供的扩展接口用于与其他外围模块进行数据交互,方便在实际应用中扩展驱动器的功能,如通过扩展接口挂载或GPRS模块实现网管和远程驱动器的控制。维护。

节目特色

基于高亮度LED驱动单片机方案,系统管理和电源控制合二为一,降低了硬件设计的复杂度,兼顾了驱动输出通道数设计的灵活性芯片外设存储器中的内容可实现LED电流大小、开关周期、开关模式、环境亮度和系统温度等控制参数的定制,还可对系统进行网络管理和远程维护通过MCU的数据接口。基于高亮度LED驱动的单芯片方案具有以下特点:

低成本——单芯片解决多路恒流控制,无需专用恒流芯片,有效降低系统成本

高效率——非隔离开关电源,变压器无漏损,转换效率高,系统满载时系统整体效率高达95%

驱动能力强——8路非隔离恒流驱动输出,可驱动8串(每串不少于14个)LED,总输出功率不低于100W

灵活控制——以高性能DSC为控制核心,可充分发挥32位实时控制功能的优势,以及每个LED的电流大小、开关模式等可以独立控制

扩展性好——预留温度、亮度、色温等检测接口,支持串口、I2C等数据接口,为系统集成铺路(如联网LED路灯、扩展GPRS模块等)

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此外,该方案支持12位ADC分辨率和256级灰度控制;宽电压输入范围,使用附加系统电源时,输入电压可高达100V;当控制系统和LED灯串共用一个直流电源时,最高可达60V;支持欠压锁定和过压保护,支持过温保护扩展,空载检测路灯控制系统,过流保护,亮度断电自动保存,四通道群延时降噪。

路灯控制系统设计_路灯控制接线图_路灯控制系统