基于蓄電池供電的自適應LED照明系統
考慮一定的裕量,最終選取電感量為1.5mH.如果電感量選取過(guò)小,易導致當負載功率較大時(shí),設計電路輸出功率不足,無(wú)法使負載正常工作。
1.3恒流控制
實(shí)際上,變換器的輸出電流不是完全恒定不變的,而是具有一定的紋波,如圖5所示。MOS管開(kāi)通時(shí)輸出電流上升,關(guān)斷時(shí)下降。這里的控制策略就是當輸出電流達到設定上限時(shí),將MOS管關(guān)斷,使得電流下降,直到下一個(gè)LTC3783控制器內部的觸發(fā)脈沖(頻率即為45kHz)到來(lái)時(shí)產(chǎn)生驅動(dòng)信號將它再次開(kāi)啟。具體所設置的電流可通過(guò)調節可調電阻實(shí)現。
由于直接對輸出電流進(jìn)行采樣形成反饋,所以不論LED的V-I特性發(fā)生什么變化,都能由反饋形成調整,維持輸出電流不變。
2實(shí)驗結果
圖6(a)中的上波形是輸出電壓,下波形是開(kāi)關(guān)管驅動(dòng)波形,圖6(b)是與之相對應的采樣電阻輸出電壓波形,該波形中的尖刺是寄生電感和電容等引起的噪聲。圖6中兩組波形是以12V蓄電池供電,以一個(gè)8串、每串20顆LED的陣列為負載的實(shí)驗波形。
與前面計算的理論值:占空比D:O.800~0.818相吻合。經(jīng)實(shí)驗,12V蓄電池供電下,以一個(gè)12串、每串12顆LED的陣列為負載,和以端電壓為24V蓄電池對以上兩種LED陣列進(jìn)行供電時(shí),占空比均與前面的理論分析值一致,并且能穩定地工作。
因此證明了本系統對于大功率范圍內的LED陣列,使用端電壓范圍從6-36V的蓄電池均能正常工作。而且,在對產(chǎn)品進(jìn)行維護--需要更換LED或需要更換蓄電池時(shí),只要滿(mǎn)足上述要求,無(wú)需更換電路模塊,系統就能正常并穩定地工作。
3結論
Boost電路不但能夠升壓,而且拓撲本身所需元器件少,有利于提高效率,非常適合需要以蓄電池對LED供電的應用。通過(guò)對控制器LTC3783應用創(chuàng )新,實(shí)現了對LED進(jìn)行模擬調光和數字調光。并且所設計的系統對于功率從幾瓦到幾十瓦的LED陣列、端電壓范圍從6-36V的蓄電池均能正常工作,而且對產(chǎn)品進(jìn)行維護--需要更換LED或是在需要更換蓄電池時(shí),只要滿(mǎn)足上述要求,無(wú)需更換電路模塊,系統就能正常并穩定地工作。
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