LED路灯驱动电源的维修配置方案

2021-08-09曹刚

灯与照明 2021年2期

曹刚

（无锡照明股份有限公司，江苏无锡214000）

近年来，LED光源发展迅速，凭借光效高、色彩丰富、寿命长等优点，正逐步取代传统的气体放电灯，成为第三代照明光源。目前，LED已经成为景观亮化工程中的最主要光源，而在路灯工程中的占比也不断提高，部分城市由于实行了路灯EPC合同能源管理模式，LED路灯占比已达到80%以上，成为路灯最主要的光源。LED的迅速发展也带来了一些问题，其中维修问题较为突出。LED路灯最容易损坏的部件是驱动电源，影响LED使用寿命的也是驱动电源，LED光源芯片的使用寿命要远远长于驱动电源的使用寿命，因此，LED路灯经常需要更换驱动电源，但由于标准不统一，不同品牌的LED路灯驱动电源不能兼容，给LED路灯维修带来了不小的困难。

1 LED路灯驱动电源原理

LED又称发光二极管，具有普通二极管最主要的特性，即电压单向导电性。不同于普通二极管的是其在导通之后会发出光，所以驱动LED的必须是直流电。驱动电源是将220 V交流电转换为直流电用以驱动LED光源的器件。目前，在景观亮化工程中，主要采用恒压型驱动电源，恒压型即输出电压恒定不变，电流根据负载变化。早期的LED路灯也采用恒压型驱动电源，恒压型驱动电源输出电压不变，当一颗LED灯珠损坏时，串联线路上的其他LED灯珠分担其电压，导致灯珠电压升高，缩短其他灯珠的使用寿命。目前LED路灯基本都采用恒流型驱动电源，恒流型即输出电流恒定不变，输出电压随着负载变化而变化。串联线路上，当有LED灯珠损坏时，不会影响其他的灯珠。恒压型和恒流型驱动电源如图1、图2所示。

图1 恒压型驱动电源

图2 恒流型驱动电源

2 LED路灯驱动电源配置方案

2.1 可调驱动电源介绍

由于LED路灯驱动电源种类较多，选配驱动电源时，需先测试原LED路灯的驱动输出电压和电流。制作了一种可调LED驱动电源，如图3所示。

图3 可调LED驱动电源

由于目前LED路灯基本采用恒流型驱动电源，该可调电源由恒压型驱动电源和DC－DC电源模块组成，恒压型驱动电源额定功率为300 W，输出电压为24 V，功率满足LED路灯的需要。DC－DC电源模块如图4所示。

图4 DC－DC电源模块

该模块为升压模块，峰值功率可达600 W，输入直流恒压，输出可以升压或者转换为恒流，同时采用先进微处理器控制，输出电压、电流以操作按键精确调节，可对大部分的LED路灯进行电源选配试验。LED数码显示管实时显示电源的输出电压和电流及相关的设定值（见表1）。工作状态指示灯可以显示模块的工作状态，便于调整。

表1 DC－DC模块主要技术参数表

主要特征有：

1）采用高性能抗干扰电路设计，独立的电感线圈，提高了模块的稳定性。

2）采用独立风扇散热，温度达到一定数值时，风扇自动工作，既保证模块的运行温度稳定，又能有效降低模块的自身损耗，提高效率。

3）全数字显示，方便易用。

4）可以恒压、恒流输出。

5）利用按键调节相关参数，精确、可靠。

6）可设置通电后自动输出。

2.2 LED路灯驱动电源的测试方法

维修LED路灯配置电源时，主要测试原来电源的输入和输出参数。早期的LED路灯驱动电源由于标注不规范，往往不能识别输入和输出参数。目前，LED路灯主要采用可调试验驱动电源，这类电源不能从外壳标注上识别输入和输出的参数，选配驱动电源时使用可调驱动电源进行试验。

试验方法如下：

1）按照输入和输出的接线，正确连接线路。

2）确定LED路灯电源为恒压还是恒流驱动电源，可根据原有电源外壳识别。

3）若LED路灯采用的是恒压驱动电源，则DC－DC模块的输出电流设置应比预估值大，将输出电压设置为0 V，接通电源，逐步提高输出电压，利用功率计观测LED路灯的功率，当LED路灯的功率达到额定功率时，输出电压即为需要选配电源的额定输出电压，电源的功率一般选配LED路灯额定功率的1.2倍以上，既经济又能提高驱动电源的工作效率。

4）若LED路灯采用的是恒流驱动电源，则DC－DC模块的输出电压设置应比预估值大，将输出电流设置为0 A，接通电源，逐步提高输出电流，利用功率计观测LED路灯的功率，当LED路灯的功率达到额定功率时，输出电流即为需要选配电源的额定输出电流，数值一般取整数，电源的功率一般选配LED路灯额定功率的1.2倍以上，既经济又能提高驱动电源的工作效率。

最后根据LED路灯电源的参数选择合适的LED路灯驱动电源，一般电压和电流值都取整数。更换新的驱动电源后，LED路灯需进行24 h稳定性试验，观测驱动电源温升等。