資料介紹
所有低電壓交流電照明系統使用的是一種獨立式主電源,這個主電源提供脫機交流電轉換成低電壓的方案,在任何負載下,即使電路處于開路的情況,其輸出均不會超過30伏特有效值(VRMS)。其次,在所有狀況下,電路必須有一個25安培(A)的電流限制,這兩個條件將決定低電壓交流電照明應用的最大電力。典型的輸出電壓是12或24伏特交流電(VAC),但仍須保持25安培最大電流值不變,不論是12伏特、300瓦(W)的系統或24伏特600瓦的系統皆是。
鑒于上述原因,低電壓交流電照明在發光二極管(LED)照明應用中,相當受到青睞,該技術甚至可應用在300瓦的LED照明功率中,相當于三至四個街燈的輸出。此舉讓設計者在設計上擁有很大的彈性,可允許相對較大型的單一組件或由單一電源提供的多組態燈器設計,亦或是在這兩者之間的設計。可確定的是,透過具彈性的LED照明應用設計,將使照明系統從傳統白熾燈大步往前邁進。
而在低壓交流電系統中,可考慮三個不同的照明燈具,首先是僅在一到兩個個別系統中裝置一個大/高輸出設計;其次為可支持十到二十個裝置于系統小燈源的中型輸出設計;最后則是可允許在單一系統中存在五十到一百個照明器的小型輸出設計。
大型數組設計打造高燈源輸出應用
以大型數組設計而言,在兩個不同的范圍中,立即能顯現出LED獨特設計的好處,特別是在更獨特的大型照明燈源例子中,可透過大型數組創造出高燈源輸出應用。一般而言,在街燈的應用(采用高電壓脫機解決方案)上會使用100瓦的LED燈源,雖然不建議其使用低電壓交流電系統(這會帶來整個規則和標準的新設置),但設計者卻有機會以低電壓交流電的預算達到同樣效果,進而從一個3.5伏特的順向電壓和使用350毫安電流的標準LED著手進行設計,大致上以每個1.2瓦或約八十個LED為基礎。
為達到所期待的輸出電力,使用單一驅動器并使用多組串聯/并聯組合方式的LED方案便很有吸引力,但產業界通常不鼓勵此種設計規則,原因在于若支持個別控制每一個LED線路,首先遇到的問題為,LED和溫度有前饋的關系,當溫度上升時,須嚴格控制順向電壓下降,以避免更多電流流動,進一步使LED的溫度升高。其最大的影響就是在不同線路共享相同電流之下,將會很快產生搭配不當的問題,若電流沒有被個別安排,以便通過整個線路,便很可能成為系統故障的來源。
利用在線設計工具尋找適合LED驅動器
如同前述,市場上有各式各樣的驅動器能符合需求。美國國家半導體(NS)就有幾款LED驅動器能夠達到所需的最大輸入范圍,同時也具備簡易設計的特性和效能表現。先從24VAC系統談起,此為最引人注意的特殊大型燈具,目前談及的驅動器都是直流對直流(DC-DC)轉換器,所以在主電源提供的交流電訊號將會有進行一些整流的情形,基于此種情況,對轉換器的輸入條件須改為:
24VRMS=67.88VPP和在調整后驅動器最大的輸入電壓范圍34伏特。
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