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派威. 资讯| 中恒派威电源出席半导体论坛技术分会并发表新技术演讲

发布时间:2013-11-12 信息来源:20余年我们只做好电源 浏览次数:3507

2013年11月10日,第十届中国国际半导体照明论坛于北京昆泰酒店正式拉开序幕。12日上午9点整,由杭州中恒派威电源有限公司独家协办,题为“驱动、电源与控制技术”的分会也如期举行。

会上,中恒派威电源研发部经理朱益波先生发表了题为《高压直流供电的LED照明系统》的演讲。

朱益波经理谈到,近年来,LED灯具应用越来越广泛,但是其传统驱动电源的寿命远远低于LED光源的寿命,寿命不长的驱动电源可能会毁掉LED产业,LED灯具的优势也将无法实现。中恒派威电源提供的HVDC集中供电方案采用了N+1模块冗余技术,可热插拔操作,确保驱动电源的高效率、高可靠性、长寿命。

为了便于将普通照明灯具更换为LED灯具,目前世界各国在每盏LED灯具中都装有独立的开关型驱动电源(如图1)。LED光源的理论寿命可达10万小时,实际使用寿命也超过7万小时,但是目前给LED提供恒流驱动的开关电源中,光耦、电解电容等的实际寿命远远小于1万小时,而且开关电源结构复杂,因此在LED照明系统中(尤其是在路灯、隧道等环境较恶劣的场合),经常发生因驱动电源出现故障而产生中断照明的现象,这样不但影响了LED照明系统的可靠性,还大大增加了维护成本。

如今,在通信、互联网行业中,为了确保电源不中断,供电系统通常采用HVDC N+1冗余技术。将该方案应用于LED照明系统,可以确保LED灯具可靠供电,由于采用多模块并联集中供电方案(如图2),在每个隧道、矿井、地铁站等安装一套电源装置,给所有灯具提供稳定的直流电压,在每盏灯具内只需安装恒流电路。解决了传统LED驱动电源中电路复杂,元器件多,效率低,可靠性低等问题。该电源装置采用N+1多电源模块并联,若某个电源模块发生故障,其他N只模块可保证正常供电。更换故障模块,不影响系统工作。由于供给的直流电压非常稳定,每盏灯具内的恒流源均工作在最佳状态,功耗很小,可靠性非常高。

在某些重要场合,比如地铁站、地下商场、机场、隧道等,该系统只需加装蓄电池组,即可完成不中断照明功能,不再需要安装价格昂贵的应急照明电源(EPS),从而大大降低照明系统的成本。

在这个直流供电系统中,根据传输距离,为了实现LED最佳工作并降低线路损耗,电源装置的输出直流电压分别为48V、110V、240V和336V,根据用户的实际要求,上述电压还可在很宽范围内调整。

LED照明集中供电装置由交流配电装置、整流器模块、直流配电装置及监控器等部分组成。

数字化整流模块由输入EMC、有源PFC、DCDC软开关高频变换器、输出滤波电路组成。

整流模块还具有输入过压、欠压、输出过压、限流和短路保护以及散热器过热保护等功能,确保照明电源装置可靠工作。

整流模块主要技术参数如下:

输入电压范围:323V~475V

均流不平衡度: <5% (30%-100% load)

THDI:<5%

工作温度范围:-20℃~70℃

功率因数: >0.99

效率: ≥95%

HVDC集中供电的LED照明系统优势

一、高可靠性:

 HVDC直流母线采用N+X冗余供电,采用热插拔技术,即使有模块出现故障,也可以保证不间断供电,提高了系统供电的可靠性;

灯具上只有DC-DC恒流驱动,与传统的驱动电源相比少了一级AC-DC;灯具上恒流驱动可靠性高、寿命长。

二、高效率:

 传统的驱动电源效率在90%左右,HVDC整流模块效率大于95%;

 HVDC监控可以实现N+X冗余模块的休眠功能,可以保证在各种负载条件下都保持很高的效率。

三、低成本:

高效率高功率因数 → 减少了交流电网的运营费用

热备份、高可靠性 → 减少了设备的日常维护费用

驱动电源更长寿命 → 灯的使用成本更低

总之,HVDC集中供电照明系统最大的优点是LED灯具可以做得很简单,从结构上容易做到互换,保证很好的可维护性,同具有成本低,高可靠性和长寿命的优点。

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