灯航空障碍灯LED光源驱动电路的设计思路

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• 发布时间：2014-02-28
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航空障碍灯LED光源驱动电路的设计思路1．1三种LED驱动电路的比较1．1．1电阻限流驱动电路在LED供电主回路中串联一限流电阻，此电路最简单，常见用于小功率LED指示灯，而对于大功率LED用串联电阻限流的效果很差，会有一部分电能将消耗在电阻上，对太阳能光伏路灯来说不节能。另外由于光伏路灯航空障碍灯LED光源都是由蓄电池供电，而标称额定电压12V的铅酸蓄电池电压波动达10．5V至14．5v，工作电压的波动将引起航空障碍灯LED光源工作电流的改变，使发光强度不稳定。1．1．2线性稳压驱动电路在额定工作电压的航空障碍灯LED光源的输入端设置一线性稳压器，此电路航空障碍灯LED光源不受输入电压波动影响，工作电流稳定，发光强度不变，但在稳压的过程中，电压差降在线性稳压器上，导致工作效率低，不节能。1．1．3开关电源恒流驱动电路开关电源是利用几十至几百千赫兹的高频方波控制大功率三极管的通断，并通过储能电感的自感和续流二极管实现电压和功率的转换，其转换效率可达90％以上，是目前能量变换中效率最高的。若在输出端给电压或电流取样来控制高频方波的脉冲宽度即采用PWM技术，便可方便地实现恒压或者恒流输出。在航空障碍灯LED光源的驱动电路中，可根据航空障碍灯LED光源模组的额定电压和额定功率来配置它的恒流驱动。从对以上三种航空障碍灯LED光源的驱动电路比较可以看出，串电阻限流和线性稳压的方式，都会在限流电阻或线性稳压器上产生较大的电能消耗。效率不高。这对于太阳能光伏路灯的大功率航空障碍灯LED光源，系统的光伏功率配置和蓄电池容量必然增大，成本增加。而开关电源恒流驱动电路采用高频功率转换，PWM控制恒流，效率高、损耗小，还可利用PWM方便地实现自动全功率或半功率变换来调节LED的亮度。1．2电路应实现的功能1)通电启动全功率工作2)通电启动延时6小时后半功率工作3)设有输人防反接保护4)输入抗干扰滤波5)输出过流和短路保护6)输出恒压可根据需要设置7)输出恒流可根据需要设置1．3电路应能满足的输入电源特性和输出带负载的特性1)输入端：由于太阳能光伏路灯系统控制白天由光伏组件充电，晚上由铅酸蓄电池供电，为减少输出线损，使用24V铅酸蓄电池，其输出电压波动达21V至29V，因此航空障碍灯LED光源驱动电路的输入端至少应能适应20V～30V供电范围。由于路灯系统已有蓄电池过电压和欠电压保护，在该驱动电路不再做要求。2)输出端：由于选用航空障碍灯LED光源的额定功率为70W，额定工作电压36V，额定工作电流1．94A，为了充分节约电能，设置上半夜工作在全功率70W，下半夜工作在半功率35W，所以要求该驱动电路应能在全功率状态下，稳压输出在36V，恒流在1．94A；半功率状态下，稳压输出在36V，恒流输出为0．97A。1．4太阳能光伏路灯航空障碍灯LED光源驱动电路的设计框图根据电路需实现的功能要求，设计出航空障碍灯LED光源驱动电路的框图如图1所示。

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