Katuvalaistuksessa käytetyissä LEDeissä käytetään yleensä jonkinlaista DC / DC-muunninta, jonka ulostulossa on tiukka virranhallinta.Joten tasaisen virran tarjoaminen ei vähennä tehokkuutta eikä lisää tarpeettomia komponentteja, jotka voivat epäonnistua, eikä se lyhennä LEDien käyttöikää.

Se on yksinkertaisin ja tehokkain tapa käyttää suuritehoista LED-ryhmää.Tasainen virta, tarjotaan "pulssi" -lähteestä.

Oletat väärän olettaman, että tehokkuus nousee korkeammalla tehotasolla. Päinvastoin on totta, että kaikilla merkityksellisillä tehotasoilla tehokkuus vähenee aina, kun lisäät virtaa.

PWM: ää käytetään, koska se on erittäin helppo toteuttaa. Jos asetat nykyisen maksimiarvon, jota haluat käyttää, voit säätää lineaarista kirkkautta vain säätämällä käyttöjaksoa. Virran säätämisellä on epälineaarinen vaste, joka vaatii kalibrointitaulukon, jos absoluuttinen tarkkuus on tärkeää (se ei usein ole).

Kuten voit nähdä tästä 1 W: n valkoisesta led-Lumen-virtakäyrästä, virran kaksinkertaistaminen ei kaksinkertaista valotehoa. Onko tämä tärkeää, riippuu sovelluksestasi. Jos kyseessä on> 1 kW: n mainosvalo, sähkölasku ylittää helposti näyttömoduulin alkukustannukset. On myös termisiä näkökohtia, paremmalla tehokkuudella sinulla on vähemmän hukkalämpöä järjestelmässäsi.

Asiaa pahentaa se, että tehokkuus laskee entisestään korkeammalla liitoslämpötilalla. Tämä kaavio näyttää ympäristön lämpötilan, mutta lähinnä liitoslämpötila toimii samalla tavalla. Heillä on vain vaikeuksia siinä. Nyt PWM keskittää lämmöntuotannon, mutta huonompi tehokkuus vaatii kuitenkin suurempaa keskivirtaa, mikä tarkoittaa korkeampaa liitoslämpötilaa.

Yksi PWM: n haittapuolista on, että kuorma on SMPS: n kannalta törkeä, sinä asetat tehokkaasti jatkuvia radikaaleja transientteja köyhälle. Ainakin tarvitset suuren lähtökondensaattorin puskuroimaan jännitteen laskut ja huiput reunoilla.

Jatkuvavirtaisen käytön ongelmana on, että se on monimutkaisempi, varsinkin jos haluat säädettävän lähtövirran. Paikallisilla himmennyssovelluksilla on muita komplikaatioita, koska Vf vaihtelee lähtötehotason mukaan, joten nykyisen säätimesi on hävitettävä ero.

Edit lisäsi vähän risteyksen lämpötilasta.

Yhteenvetona: He eivät tekisi sitä, koska se ei ole tehokasta, eivät pidä valoja turvallisina ja eivät ole käyttökelpoisia keinoja hallita suurta valoryhmää (etäisyyden ja monipuolisuuden puutteen vuoksi) ).

Katuvalaistuksessa pelin nimi on tehokkuus .

LED-valot ovat luonnostaan ​​vaikea asiakas, koska korkean hyötysuhteen alueella ne ovat liian epälineaarisia ** ja useimpia ohjaa vakiovirta -virtalähde.

Operatiivinen sana: "vakio".

Koska heidän on jo ajettava sitä tasavirralla, jos he myös haluaisivat tehdä PWM: n, se lisäisi tarpeetonta monimutkaisuutta. Ja on olemassa paljon parempi tapa himmentää ledit käyttämällä jo olemassa olevaa vakiovirtalähdettä. Katso tästä tämä tietolomake sivulta 11. Eteenpäin suuntautuva jännite vs. eteenpäin virta. Huomaa, että tämä kaavio on very vääristynyt, normalisoituna katso loppuviitteitäni.

Jos aiot käyttää LEDiä 3000 maalla ja haluat himmentää sitä, katkaise virta arvoksi 1000 ma ja voila . Tietenkään se ei laske 2/3, katso "flux vs current", sama sivu.

1/3 virralla valovirta laskee 235 prosentista 95 prosenttiin spesifikaatiosta. Se on paljon tehokkaampaa pienemmällä virralla. Jännite laskee myös, mikä napauttaa hieman hyötysuhde-eroa, mutta ei paljon.

Käyttäisikö joku tarkoituksella enemmän päästöjä tehokkuuden parantamiseksi? Ehdottomasti. Monet kaupalliset ja teolliset asiakkaat tarkastelevat koko elinkaarikustannuksia, ja päästöjen aiheuttajat ovat pieni osa siitä. Jos 100 dollaria lisää päästölähteitä säästää 300 dollaria sähköä valaisimen käyttöiän aikana, se voi olla älykäs liike. Minulla oli kaveri, joka tarkisti kolme LEDiä redline max 1400ma: lla. Se antoi tarvittavan valon. Kuitenkin lämpö oli avainkysymys. Kunnioitin datalehden "normaalia" 350ma: n virtaa ja seitsemää säteilijää. Sait saman valon puolessa lämmössä.

Nyt kun olen positiivisesti osoittanut, että pienempi teho on tehokkaampi LEDeille, näet, missä niiden PWMing ei ole tehokasta. 3000ma: n juoksu 33% PWM: llä on huonompi kuin 1000ma: n jatkuva käyttö.

Täydellisessä maailmassa kaikki himmennys tapahtuisi kaupallisesti yleisesti käytetyn 0-10 voltin signaalin tapaan, ja kukin LED-moduuli käyttäisi "vakiovirtalähteen ulostulon säätämistä täydelliseksi himmennykseksi" -menetelmää. Se ei kuitenkaan toimi kaikkialla. Tosiasia on ... PWM on tehokas tapa levittää himmentävä signaali .

Harkitse vähäistä "LED-nauhaa". Kapealla piirilevyllä, joka 50 mm (2 ") välein, on CUT-linja, kolme LEDiä ja vastus. Tai RGB-nauhalle, kolmelle RGB-LEDille ja kolmelle vastukselle. Ja RGB: n kanssa he tietysti haluavat himmentää jokaisen kanavan erikseen. Kuinka saamme kolme himmennyssignaalia satoihin pieniin segmentteihin? Kustannukset tekevät mahdottomaksi asettaa säädettävän ulostulon vakiovirtalähteitä jokaiseen 50 mm: n segmenttiin. Ainoa toimiva himmennysmenetelmä on PWM.

Se paranee. PWM on sekä teho että signaali. Jos PWM-ohjain pystyy ajamaan vain 3 ampeeria ja haluat suorittaa seitsemän 6A-nauhaa, voit käyttää amplifier: se vastaanottaa ohjaimen lähdön signaalina ja käyttää sitä suurvirtaisten lähtöjen porttimiseen. , napauttamalla PWM: ää lukitusvaiheessa. Monipuolisuutta on vaikea voittaa.

Ja tämä toimii kaikilla valtavilla LED-valaistusvalikoimilla (joiden tarkoitus ei ole erityisesti tehokkuus.) Kukaan ei todellakaan välitä lumenia / watti täällä:

src

Miksi sitten ei katuvaloja?

Ei ole täysin kohtuutonta himmentää LED-katuvaloja. He voisivat rentoutua iltahämärässä, palaa yli lakisääteisten vaatimusten klo 23.00 asti, sitten palata takaisin ahdistavaan aikaan, kun tuskin kukaan on poissa. Mutta he eivät käyttäneet PWM: ää. Signaali ei leviä hyvin kaupungin kokoisen asennuksen yli.

LED-katuvalo vie suurjännitettä (240–277 V tai jopa 480 V, jonka ne katkaisevat lähimmältä voimajohdolta ilman mittausta, mikä tarkoittaa, että PWMing-virtajohto on heti pois) ***. Sisäisesti katuvalossa on järkevä määrä suuria säteilijöitä - ihanteellinen sarjayhteyksiin suurjännitevakovirtalähteeseen. Tämä himmenee parhaiten virran säätämällä. He joko käyttävät radiota - tai jos he olisivat johdotettuina kalliita signaalijohtoja, he käyttävät sitä paljon enemmän tavaraa kuin himmentämistä varten. He saattavat työskennellä voimayhtiön kanssa voimalinjan koodaamiseksi datasignaaliksi samalla tavalla kuin sähköyhtiöt voivat sammuttaa älykkäät mittarit. 20 dollarin lisääminen lähetin-vastaanottimelle ei ole "kaupan katkaisija" 1000 dollarin katuvalossa.

** Hehkulamput ovat lineaarisia kerran sytytettynä, joten lähettämällä 120 V heille luotettavasti 60 W. Purkausvalaistus (loisteputki, neon, matala- tai korkeapaineinen natrium, elohopeahöyry ja metallihalogenidi) on täysin epälineaarinen: kun ne iskeytyvät, ne ovat kuollut lyhyt ja niiden on oltava virran rajoitettuja kuljettaja. LEDien kohdalla niiden jännite-virta-käyrä on melko jyrkkä. Muistat Voltage vs Current -taulukon Tämä tietolomake -sivulta 11. Katso uudestaan: asteikko on vääristynyt eikä voltit käynnisty nollaan. Jos korjattu, kaavio näyttää tältä:

Tätä kutsutaan epälineaariseksi . Muista, että tämä viiva liikkuu vähän lämpötilasta, iästä, sidonnasta jne. Riippuen ja kun viiva on että jyrkkä, pieni on paljon. Lähetä 3,05V ja kuka tietää mitä tapahtuu! Valmistaja takaa, mitä tapahtuu, jos lähetät 2500ma. Jokainen muu taulukon kaavio perustuu current , tästä syystä.

*** Voimayhtiö ja kaupunki ovat yhtä mieltä siitä, kuinka paljon virtaa normaali katuvalo saa, ja sähköyhtiö yksinkertaisesti kerrotaan valojen määrällä ja laskuttaa ne.

LED-valojen himmennykseksi on yleensä kaksi tapaa, PWM-himmennys ja amplitudin himmennys. DC-himmennykseksi kutsumasi amplitudihimmennys Ammattimaisissa valaistussovelluksissa PWM: ää ei enää käytetä himmenemiseen, lähinnä syntyvän välkkymisen aiheuttamien terveysongelmien vuoksi. Katuvalaistuksessa toinen asia on stroboskooppinen vaikutus. Tulet huomaamaan tänään, että käytännöllisesti katsoen kaikki ammattimaiset LED-ajurit, myös katuvalot, käyttävät amplitudihimmennystä. Voit lukea lisää välkkymisestä ja himmentämisestä täältä.

Update: Vastauksena joihinkin kommentteihin haluaisin jatkaa vastaustani. Ammattimaisissa valaistussovelluksissa tarkoitan vakiovirralla himmennettäviä> 20 W: n LED-ohjaimia, kuten näitä, ei halpoja ja ikäviä halogeeni- tai lampunvaihtoja tai tietokoneen taustavalosovelluksia.

Välkyntä on kaksi syytä, yksi johtuu siitä, että verkkovirta leviää lähtöön. Halvat yksivaiheiset LED-ohjaimet, kuten polttimon vaihdossa käytettävät, kärsivät tästä ilmiöstä.

Toisen tyyppinen välkyntä johtuu PWM-himmennyksestä. Tämä voi olla ymmärrettävää tai väistämätöntä. IEEE PAR1789 on suositus siitä, kuinka korkean PWM-taajuuden on oltava, jotta sitä voidaan pitää mahdottomana. Teollisuudessa huomaat, että ammattikäyttöön tarkoitetut korkealaatuiset LED-ohjaimet käyttävät melkein yksinomaan amplitudihimmennystä (DC-himmennys).