烽火社区 首页 方案 工业控制 LED照明 查看内容
仪器仪表 工业电子 医疗设备 智能装备 智能控制 马达控制 LED照明

太阳能的HBLED照明解决方案及工作原理

2017-12-11 05:22 PM| 发布者: sky_slaine| 查看: 2285| 评论: 0

摘要: 简介   已往十五年,能源需求增长了十倍,能源资本上涨了四倍。断电和限电情况已经出现在美国和其它一些国家,而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 C ...
简介

  已往十五年,能源需求增长了十倍,能源资本上涨了四倍。断电和限电情况已经出现在美国和其它一些国家,而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的最新陈诉,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 (大部门为照明应用提供电源 )制造了 37%的温室气体,因此,昨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能,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3亿家庭缺少富足照明。

  原因大概各不相同,但可能都包罗购买力(成本太高)、缺乏底子设施、供需不平衡。众多家庭使用自制的火油灯

  或蜡烛举行照明。这些昏暗的、$的、冒着黑烟的光源危害性非常大,并且不环保。从恒久来看,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

  LED的生命比其它任何光源都长,在许多应用中的使用寿命都凌驾十年。它们包罗类似于最新微处理器中接纳的固状技术,这种固状设备没有移动部件,没有易脆玻璃情况、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。与范例的传统光源差别的是, 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%。好比在光源每年 365天天天使用 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


 

图1{京电港论坛} LED照明发展图

  低沉维护成本

  由于{方案} LED的光源的连续使用时间是通例光源的十倍,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、调制照明应用中尤其重要,比方浮标、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胆更换。

  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多个光通量单元,预计未来将到达每瓦 50多个光通量单位。当选择固态照明作为替代照明时,必须思量系统级的总体优势。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、经济高效的办理方案
  • 即间开启和完全可调光,无颜色厘革 ―脉宽调制 (PWM)控制
  • 没有水银 ―符合环境规定
  • 低压 DC利用 ―不需要高压毗连

  以太阳能为动力的 LED照明的工作原理

  图2{京电港论坛}是一个阐释基于太阳能的LED照明实施的布局图。


图2 基于太阳能的LED照明

  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,纵然亮度淘汰。如果电池电压降到10%,MCU将关闭LED,确保电池不会完全耗尽。

  选择正确的微控制器

  在选择以太阳能为动力的 LED应用的 MCU时,有多种备选方案。 HCS08QG4/8器件以极有竞争力的代价,精彩地将所需功能组合在一起。

  MC9S08QG8/4将飞思卡尔 HCS08内核的优势扩展到低引脚计数、小封装选件。 QG器件是低压器件,其片上在线闪存可编程电压低至 1.8V。它包括 HCS08 MCU的所有尺度特点,如等候模式、多停止模式、强大仿真功能、一整套串行模块、温度传感器和强大内存选件。

表2 MC9S08QG8/4的特性


  16管脚 DIP/TSSOP/QFN

  应用

  以太阳能为动力的 HBLED照明可以用于街道照明、家庭照明、应急灯和乡村照明。

  交通信号灯在大多数都会昼夜开启,街道照明在一天中的大部分时间开启。使用 HBLED技术取代传统卤素灯或节能灯( CFL)的解决方案能够在能耗和维护成本方面实现巨大节流。

  国际金融公司( IFC)是世界银行团体的 “照亮金字塔的土地 ”工程的私营投资机构,操持向全世界还没有连接到电网的 16亿人销售以太阳能为动力的 LED照明系统。由于缺乏电气照明,他们中的很多人及其企业改为依靠碳燃料(如煤油)来满足他们的照明需求。通过在这些所在使用太阳能和 LED照明,我们可以减少与矿物燃料燃烧有关的康健危害和温室气体排放。

  能源节省的最后说明

  2006年,中国是全球第二大电力消费国,总共消耗了 24,750亿千瓦时的电力,其中 12%用于照明。到 2020年,如果 LED效率达到 150 lm/W,即便是只渗透 30%的中国市场,每年的能源节省就能达到 2,000亿千瓦时。

  结论

  LED照明技术是影响深远的、可量化的、可节省能源和成本的替代照明方案,为各种照明应用提供了低维护成本解决方案。由于使用的电要比很多传统照明方法少很多, LED还能通过减少发电及其相应的温室气体排放,资助改善环境。

  

参考文献:

[1]. HCS08 datasheet http://www.dzsc.com/datasheet/HCS08_370762.html.


泉源:风中的叶子

技术资料出处:lxlxgw
该文章仅供学习参考使用,版权归作者所有。
因本网站内容较多,未能实时接洽上的作者,请按本网站显示的方式与我们联系。现在联系我们

 

太阳能LED照明原理与技术

前言:随着世界能源危机的加剧,各国都在寻求解决能源危机的办法,一条门路是寻求新能源和可再生能源的使用;另一条是寻求新的节能技术,降低能源的消耗,提高能源的利用效...

LED照明的电源解决方案

LED具有低耗能、高寿命的优点,因此许多特殊应用均会采用LED看成其发光源。然而,因为LED所需的电源为直流、低电压,故在用于照明的LED驱动器设计中需考虑定电...

LED照明在古修建夜景照明的应用

夜间的城市景观需要通过照明设备及适宜的照明设计,赋予城市夜景另一种生命和睦氛。设计师利用不同的照明设计手法体现建筑物的结构与外观气质美,使之散发现代建筑结构力学...

LLF开辟出一种低耗高亮LED照明设备原型产物

LED Lighting Fixtures公司(LLF)宣布开发出一种LED照明设备原型产品,该产品能提供相当于60W白炽灯的亮度,而功耗仅为16W(前者的27%)。这种照明产品颠末可发出753流明白光的...

LED照明改革席卷台湾 2012年白炽灯将禁用

台湾地域经济部能源局日前表现,台湾地区将全面淘汰白炽灯泡,改用LED照明,预计2010年起一连停产白炽灯,2012年底将全面停止使用白炽灯泡。   该计划第一步将首先从公共...


鲜花

握手

雷人

路过

鸡蛋

相关阅读

最新评论

热点图文
推荐阅读
  近期新品发布会一个接着一个,是不是看新品看的眼花缭乱的。...查看全文
  关键词:  引言:  随着电子技术及MEMS技术的发展,我们...查看全文
  GestIC技术:  类似于电容式触摸感应,GestIC 技术采用电...查看全文
  医院管理系统是智慧医疗的核心,是一门集医学、信息、管理、...查看全文
  该方法非常简单,光学心率传感器基于以下工作原理:当血流动...查看全文
文章排行
联系我们
返回顶部