Индуктивный источник питания СД как новая альтернатива

Светоизлучающие диоды (СИД) белого цвета высокой яркости широко применяются в прожекторах, уличных светильниках и других ОП наружного освещения. Для питания таких СД модулей используются традиционные обратноходовые преобразователи ввиду их высокой эффективности, низкой стоимости, высокого коэффициента входной мощности и наличия гальванической развязки. Тем не менее, эти СД драйверы обладают рядом технических ограничений. Типовая СД нагрузка требует высокого тока и низкого напряжения питания. При таких условиях обычный драйвер с обратной связью демонстрирует низкое качество питания. Несмотря на то, что драйвер с обратной связью способен поддерживать экстремальные значения коэффициентов повышения и понижения напряжения, необходимые для работы СД высокой яркости, его эффективность в таких условиях снижается. В более ранних работах был отмечен КПД не более 90 %.

В работе «Применение индуктивного источника питания как альтернативы традиционному светодиодному драйверу с обратной связью» группы авторов в составе Гупта Бакши Бисвадип, Саркар Судхангшу, Нэг Аниндья, проводилась оценка эффективности обычного драйвера с обратной связью и драйвера с ответвлённым индуктором для СД модуля высокой яркости мощностью 60 Вт, который будет работать от сети переменного тока 200-240 В, 50 Гц. Сравнительный анализ проводился для широкого диапазона диммирования (10-100 %) исходя из пяти основных параметров: КПД схемы, коэффициента входной мощности, коэффициента гармонических искажений (КНИ) входного тока, уровня пульсаций и точности регулирования тока. Кроме того, был проведён анализ себестоимости для двух драйверов.

Преобразователь с ответвлением - это преобразователь, в котором двухобмоточный трансформатор обратного преобразователя заменяется однообмоточным автотрансформатором или индуктором с ответвлением. При сравнительном анализе рассматривались КПД их схем, коэффициенты мощности на входе, КНИ входного тока, уровень пульсаций и точность регулирования тока. В качестве электрической нагрузки использовался диммируемый СД модуль мощностью 60 Вт.

В результате было установлено, что драйвер с ответвлённым индуктором превосходит обычный драйвер с обратной связью по большинству технических параметров и в то же время имеет более низкую стоимость изготовления. Однако отсутствие гальванической развязки может негативно сказаться на его использовании в качестве альтернативы традиционному СД драйверу. При наличии соответствующей схемы защиты, драйвер с ответвлённым индуктором может стать достойной альтернативой драйверам с обратной связью в СД освещении.

Результаты показали, что при диммировании в диапазоне 10-100 % драйвер с ответвлённым индуктором обеспечивает значительно более высокий КПД , лучший коэффициент входной мощности, более низкий КНИ и лучшую точность регулирования тока по сравнению с аналогом с обратным ходом. Полученные значения при частоте питания сети 50 кГц относятся к безопасному для человека уровню пульсаций согласно требованиям стандарта IEEE 1789-2015. Поэтому создаваемый свет будет биологически безопасным и визуально приятным для пользователей.

Возврат к списку