基于交流市電輸入的LED街燈解決方案

　　漫步深圳和北京等大城市街頭，你已經可以看到道路兩旁閃耀著冷白色的LED路燈。交流市電和太陽能混合供電的LED路燈肯定將成為未來幾年不可逆轉的技術發(fā)展趨勢，不僅因為高亮度LED燈可靠和節(jié)能，還因為它的維護成本非常低。現在設計師面臨的挑戰(zhàn)是，如何在不穩(wěn)定的市電輸入下設計出一個高效率的可自動調光的LED路燈解決方案?下面介紹的ArrowAC/DCLED路燈解決方案可以為大家提供一個有益的思路。

　　LED路燈一般需要超過25W功率，具體視需要照明的范圍和安裝的高度而定。Arrow開發(fā)的基于交流市電輸入的LED路燈解決方案選擇了Cree的照明級XLampMC-ELED、NXP的PFC控制器和反激控制器SSL1750、以及TI的DC/DC恒流控制器TPS40211。

圖1：交流電和太陽能混合供電的LED路燈。

　　XLampXR-ELED是一個照明級的多芯片模組，它的每瓦流明數可以達到107，Cree目前可提供5W到9W的XLampXR-ELED模組，它的典型熱阻是8℃/W。

　　NXP的SSL1750是一個開關電源(SMPS)控制器IC，適合用于驅動25W到250W的LED照明應用。對于功率需求在25W以下的應用，SSL152x系列和SSL1623PH更為適合。

　　SSL1750集成了PFC(功率因數校正)控制器和反激控制器，它使得可以很少的外部元件數實現高性價比的LED驅動電源。在所有輸出功率級別上，其內嵌的特殊綠色功能可保證很高的效率。這適用于高功率級別上的準諧振操作、以及更低功率級別上的降頻操作。在低功率級別上，PFC轉換到突發(fā)模式以維持高效率。在突發(fā)模式，還增加了軟啟動和軟停止功能來消除音頻噪聲。在低功率情況下，反激控制器轉換到降頻模式，并將峰值電流限制在最大值的25%。這可以在最小化變壓器音頻噪聲的同時，確保低功率時的高效率。SSL1750可使得AC/DC轉換的效率在90%以上。

　　TPS40211是一個寬輸入(4.5V到52V)、非同步升壓控制器，最大輸出電流為700mA，允許通過PWM方式進行調光，輸出電壓可從20V到37V。在8-18V輸入時，它的效率可達到90%或以上。它適合要求一個源接地N溝道FET的拓撲結構(如升壓、反激和SEPIC)和各種LED驅動應用。它的主要特性包括：可編程軟啟動、過流保護、自動重試和可編程振蕩器頻率。電流模式控制提供改善的瞬態(tài)響應和簡化的環(huán)路補償。

　　Arrow還可為LED路燈提供光學鏡頭和光學解決方案。ARR1-R60120-L1是一個專門針對LED路燈應用的光學鏡頭，它的特點是：高效率、單波束圖案和一致效果。在設計LED路燈時，設計師還應該考慮的問題包括：LED燈柱下覆蓋街道的流明數要求、LED燈柱的高度(停車場照明一般用4-6米，高速公路照明一般用8-12米)、熱約束、以及以下標準(針對戶外產品的>IP23、針對AC主電源的IEC60598、針對電弧和浪涌電流的IEC1000-4-5、針對機械特性的IEC68-2-Fc和EMC/CISPR15)。