基于太阳能的HBLED照明解决方案

简介

　　过去十五年，能源需求增长了十倍，能源成本上涨了四倍。断电和限电情况已经出现在美国和其它一些国家，并且随着能源需求的增长和能源生产的不能维系，这一情形会继续恶化。根据北美 Electric Reliability Corp的最新报告，预计未来十年，仅美国的电力需求就将增长 141,000兆瓦，而同期已经确认的新资源只有 57,000兆瓦。这样就产生了 84,000兆瓦的缺口，相当于 160座大型发电厂的发电总量。

　　根据美国能源信息局的报告，发电 (大部分为照明应用提供电源 )制造了 37%的温室气体，因此，我们应开始寻找替代能源资源，如太阳能。太阳能是一种绿色技术，并且成本没有水电、地热或核子能源发电那么高。

　　在21世纪，发展中国家高达 3亿家庭缺少充足照明。

　　原因可能各不相同，但可能都包括购买力(成本太高)、缺乏基础设施、供需不平衡。众多家庭使用自制的煤油灯

　　或蜡烛进行照明。这些昏暗的、黄色的、冒着黑烟的光源危害性非常大，并且不环保。从长期来看，它们的费用要比明亮的、白色的、以太阳能为动力的高亮度发光二极管 (HBLED)光源更昂贵。

　　为什么选择 HBLED进行照明

　　寿命更长

　　LE塑封电感D的生命比其它任何光源都长，在很多应用中的使用寿命都超过十年。它们包含类似于最新微处理器中采用的固状技术，这种固状设备没有移动部件，没有易脆玻璃环境、没有水银、没有有害气体、没有灯丝。没有任何可以断开、破裂、粉碎、泄露或污染的东西。与典型的传统光源不同的是， LED不会出现突然故障或烧掉。 LED光源不会在任何时间突然停止工作，只是 LED性能会随着时间的推移逐渐下降。据预测，大多数 LED在运行 5万个小时后的平均亮度仍有最初亮度的 70%。比如在光源每年 365天每天使用 12小时的应用环境中，使用时间超过十一年的系统只有初始亮度输出的 30%衰减 (70%的光通维持率)。

　　表1 光源对比分析

　　降低维护成本

　　由于基于 LED的光源的持续使用时间是常规光源的十倍，不需要频繁更换，因此降低甚至消除了日常维护成本和定期更换费用。这在关键的求购电感、调制照明应用中尤其重要，例如浮标、信标灯、应急出口照明、备份照明和安全照明，它们通常都需要定期灯泡更换。

　　能效更高

　　LED光源比白炽灯和大多数卤钨灯源的效率更高。白色 LED每瓦能提供 20多个光通量单位，预计未来将达到每瓦 50多个光通量单位。当选择固态照明作为替代照明时，必须考虑系统级的总体优势。例如，由于每瓦的出众光通量性能，楼寓照明系统中采用的 LED要比与竞争光源每小时消耗的能源更少，这使得它们更环境友好、更经济高效。

　　LED的优点

　　•可靠( 10万个小时) —维护成本降低

　　•能效更高 —绿色的、插件电感器经济高效的解决方案

　　•即间开启和完共模电感全可调光，无颜色变化 —脉宽调制 (PWM)控制

　　•没有水银 —符合环境规定

　　•低压 DC操作 —不需要高压连接

　　以太阳能为动力的 LED照明的工作原理

　　图2是一个阐释基于太阳能的LED照明实施的结构图。

　　太阳能面板将太阳能转换成电压，然后储存在电池中。带有两信道、16位定时器的飞思卡尔8位HCS08QG4/8微控制器(MCU)被用于电池充电和监视，驱动LED。PWM用于电池充电，模数转换器(ADC)用于监视电池电压。如果电压下降到满充的50%以下，LED的亮度通过改变备用PWM信道的占空比，自动降到50%。目的是为了提供更长持续时间的照明，即使亮度减少。如果电池电压降到10%，MCU将关闭LED，确保电池不会完全耗尽。1

负载的变压器式电抗器控制系统的设计负载可控的变压器式可调电抗器能实现电感的快速、连续调节，其控制量与电感的线性度好，同时产生较小的谐波【l】。因而在很多领域都有应用1

加载其电感量按下式计算：线圈公式阻抗（ohm） 插件电感器制作= 2 * 3.14159 * F（工作频率） * 电感量（mH），设定需用 360ohm 阻抗，因此：电感量（mH） = 阻抗 （oh

工字电感线圈一般由磁心或铁心、骨架、绕线组、屏蔽罩、封一体成型电感厂家装材料等组成: 1．骨架泛指绕制线圈的支架。一些体积较大的固定式电感器或可调贴片电感生产厂家式电感器（如振荡线圈、阻流圈等），大多

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