5 LỰA CHỌN, TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CÁC BỘ BIẾN ĐỔI
4.3 Đèn LED ngoài trời: (a) Đèn LED siêu sáng (b) Đèn LED Street
• Thiết bị chiếu sáng ngoài trời:
– Đèn LED siêu sáng, LED pha ứng dụng cho chiếu sáng trong vườn, cổng, sân khấu ngoài trời hay các công trình, kiến trúc lớn. Chúng có khả năng chiếu sáng hơn 50m với mức công suất đèn trong khoảng 100-200W.
– Đèn LED Street ứng dụng cho chiếu sáng đường, khu trung cư đô thị, ký túc xá với mức công suất trong khoảng từ 100-200W.
– Đèn LED dây ứng dụng cho trang trí cho các khu khách sạn, khu vui chơi giải trí, trang trí cho các lễ hội, hội nghị và các sự kiện lớn.
4.1.3 Vai trò của thiết bị nguồn chiếu sáng đèn LED
Như vậy, từ sự đánh giá tổng quan ở trên ta thấy đèn LED đã và đang là một xu thế chiếu sáng của tương lai, chúng sẽ được ứng dụng vào rất nhiều nơi, lĩnh vực vì tính ưu việt của nó mang lại. Nhưng để LED có thể chiếu sáng thì ta cần phải sử dụng bộ nguồn để chúng
có thể hoạt động được. Các bộ nguồn sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến sự vận hành, tuổi thọ của đèn, cũng như tính tiết kiệm năng lượng có nó mang lại. Như vậy, với bộ nguồn cho LED thì ta cần phải đảm bảo được các yêu cầu sau:
• Về mặt kích thước và trọng lượng: các bộ nguồn cần phải đảm bảo tính cơ động cao nên kích thước cần phải nhỏ gọn và trọng lượng bé.
• Về mặt điều kiện làm việc: các bộ nguồn luôn phải được đóng kín nên yêu cầu về độ tăng nhiệt của bộ nguồn cần phải đặc biệt quan tâm.
• Về các chế độ bảo vệ: các bộ nguồn cần phải đảm bảo các yêu cầu bảo vệ như hở mạch, ngắn mạch, quá nhiệt, quá tải, ngược cực.
• Về chế độ làm việc: do mục đích cuối cùng luôn là ánh sáng được ổn định mà cường độ sáng của đèn luôn tỉ lệ với dòng điện qua nó (Luminous Flux-Forward Current). Vì vậy, ta cần bộ nguồn có dòng đầu ra ổn định và độ đập mạch thấp ánh sáng phát ra ổn định và duy trì tuổi thọ của đèn LED.
Như đã giới thiệu ở trên thì ta thấy ứng dụng của đèn LED là rất rộng nên kéo theo các dạng đèn LED rất đa dạng do đó các bộ nguồn cũng phải đa dạng hóa cấu hình, tiêu chuẩn, yêu cầu theo. Để đơn giản cũng như cụ thể hóa việc thiết kế nguồn cho LED hướng đến chiếu sáng đèn vườn, đồ án đề xuất thiết kế bộ nguồn cho LED siêu sáng gồm 15 LED trong đó 5 hàng LED song song với mỗi hàng 3 LED nối tiếp có thông số yêu cầu như sau:
• Có khả năng ổn định dòng đầu ra: 1,75(A).
• Công suất: 18(W).
• Nhấp nhô dòng điện đầu ra: 5%.
• Nhấp nhô điện áp đầu ra: 5%.
Với các thông số đưa ra, hai ắc quy đầy có dung lượng 7Ah sẽ chiếu sáng nguồn LED liên tục được trong 10 giờ.
4.2 Quy trình sạc ắc quy kết hợp với chiếu sáng LED
Cũng như đã phân tích ở chương 1, đối với việc cung cấp nguồn cho tải LED. Hệ thống thiết kế cần đảm bảo các yêu cầu
Hình 4.4: Quy trình sạc ắc quy và thắp sáng LED.
Hình 4.4 đưa ra sơ đồ cấu trúc hệ thống đảm bảo các yêu cầu thiết kế đã nêu trên. Trong đó:
• Dòng điện đầu ra của LED được đo về, thông qua bộ điều khiển dòng LED sẽ giúp làm LED làm việc tại giá trị dòng xác định mong muốn ứng với cường độ ánh sáng mong muốn.
• Thuật toán phân phối tải (Hình 4.5) được thêm vào đảm bảo thời điểm ban ngày hệ thống luôn làm việc ở chế độ sạc ắc quy (đã phân tích ở chương 3) và khi về đêm, hệ thống chuyển mạch làm việc ở chế độ chiếu sáng.
Trong lưu đồ Hình 4.5 thể hiện khi có tín hiệu từ cảm biến ánh sáng làm biến LED =1 thì hệ thống chuyển qua làm việc với bộ điều khiển dòng LEDIled_PIcontrol()với dòng điện của LEDIled =Iledset.
Ngược lại, khi phát hiện trời tối, cảm biến ánh sáng sẽ đưa biến LED về 0 và hệ thống sẽ làm việc ở chế độ sạc ắc quy với hàmsacacquy()đã nêu ở chương 2.