由于功率消耗较低、寿命较长且浪费的照明较少,LED 路灯得到全世界范围的认可。本文将介绍 LED 路灯设计的基础,并说明部件选择和物料清单 (BOM) 的注意事项。
根据 Strategies Unlimited 的预测,全球 LED 路灯安装在今后四年中将增长 400%。除了上面提到的其他因素外,LED 路灯通常具有内置智能和通信功能,从而让其报告何时需要维修或更换。
虽然构造 LED 路灯可能看起来像简单的设计做法,但与传统高压钠灯相比,增加电子控制和通信功能会增加一些复杂性。
Cree 的 LED 路灯参考设计定义了物料清单的元素:
- 驱动电子,即输入电压驱动程序
- LED 本身
- 二次配光
- 热环氧
Cree 指定了 Mean Well USA Inc. 的 HLG-120H-48a 驱动程序。HLG-120H-48a 专为室内和室外 LED 照明和标牌应用而设计,可提供电路保护功能并执行活动的功率因子校正 (PFC)。
对于 LED 本身,设计人员有多种选择,包括少量高亮度设备或更少量较低亮度 LED。Cree 提供的 XSP 系列的流明范围从 4,049 到 14,160 不等。这些设备的瓦数从 53 瓦到 168 瓦不等。
LED 路灯需要二次配光解决方案。这包括聚焦光的透镜,从而提高输出效率并提供适当的分布格局。Cree 的设计采用了 LedLink Optics Inc. 的二次配光和配光模块,以便为不同类型的 LED 应用提供多种透镜。
Cree 的设计的其他元素包括用于热力管理的散热器,例如适合产生热的应用(例如 LED 照明)的挤制铝设备和金属芯印刷电路板。
这些代表基本 LED 路灯解决方案的元素。不过,要完全实现固态照明的优势,此类系统应采用进一步的电子控制和通信功能。
为实现此类功能,适用于 LED 路灯的 STMicroelectronics 参考设计采用公司的 STLUX385A(一种数字照明和电源控制设备)。STLUX385A 包括微控制器、存储器和数字可寻址照明接口 (DALI)。
使用此类设备可让用户向路灯添加智能,例如,实现随太阳落山而缓慢变亮且随天亮而越来越暗的灯构造,而非根据预定时间表变成最大亮度和关闭。
DALI 是可用于通过有线和无线连接实现双向通信的全球标准。使用此连接可监视 LED 路灯的性能和故障,从而实现远程诊断和检测。它还可加快和自动执行检测故障和派遣修理队的流程。
虽然 LED 路灯可能看似是传统灯的简单替代,但设计过程变得更复杂,因为它将计算机智能和通信融合在一起。设计人员应采用允许将数字控制器集成到其系统中的参考设计。