stratégie de sélection des modules à courant constant pour la conception de lampadaires LED

Nous savons que toutes les LED doivent être alimentées par une source de courant constant, mais actuellement, de nombreux fabricants de lampadaires solaires recherchent un module de courant constant adapté après avoir conçu le module LED. Comme chacun sait, cette méthode de conception présente des problèmes et, à tout le moins, le résultat n'est pas optimal. Il peut même s'avérer nécessaire de repenser la conception des modules LED. Je reçois souvent des appels de clients me demandant quelle est la puissance maximale que peut fournir mon module de courant constant. Il est pratiquement impossible de répondre à cette question, car la puissance maximale dépend de nombreux facteurs. Du point de vue du module lui-même, elle est principalement liée aux exigences et aux conditions de dissipation thermique, et bien sûr, à la capacité de courant du circuit intégré de commande. Cependant, même si ces facteurs sont déterminés, par exemple si le module de courant constant SLM2842 est choisi, sa capacité de commande semble alors totalement figée ! En réalité, ce n'est pas le cas ! Bien que ses limites de fonctionnement puissent être connues (courant de commutation maximal, courant d'entrée maximal, tension d'entrée maximale et tension de sortie maximale, etc.), la puissance de pilotage d'un module à courant constant dépend non seulement de sa capacité de dissipation thermique, mais aussi de son rendement. Ce dernier est influencé par de nombreux facteurs externes, notamment l'utilisation. Par conséquent, les exigences et les caractéristiques de la source de courant constant doivent être prises en compte lors de la conception ou du choix de modules LED. 1. Structure de connexion des LED : Lors de la conception et du choix de modules LED, certaines exigences relatives aux modules à courant constant, ainsi que d'autres, doivent être considérées. 1. Le nombre de LED connectées en série ne doit pas dépasser 10, en raison des exigences de sécurité liées à l'utilisation de lampes LED. Conformément à la norme européenne IEC 61347-2-13 (5/2006), pour les modules LED alimentés en courant continu ou alternatif, la tension aux bornes des LED ne doit pas dépasser la tension de sécurité maximale très basse (TBTS), soit une tension de sortie de fonctionnement ≤ 25 Vrms (35,3 Vcc). Par conséquent, le nombre total de LED en série ne doit pas excéder 10. 2. Dans le cadre de l'éclairage public solaire, les modules LED sont généralement utilisés pour faciliter la réparation et le remplacement. Chaque module est généralement de forme rectangulaire et intègre un module à courant constant. Il est recommandé que la puissance de chaque module soit inférieure à 30 W. Ainsi, un lampadaire d'environ 100 W utilise 3 à 4 modules LED, tandis qu'un lampadaire de 150 W en utilise 5 à 6. Les lampadaires de forte puissance peuvent quant à eux utiliser 7 à 8 modules. 3. Chaque module LED utilise généralement une LED de 1 W, connectée en série-parallèle. Si la LED possède une diode de protection, elle peut être connectée en série puis en parallèle. En l'absence de diode de protection, la connexion doit se faire en parallèle puis en série afin d'éviter d'endommager une chaîne et de provoquer un dysfonctionnement. 4. Pour utiliser plusieurs modules en série et en parallèle, il est nécessaire de bien comprendre les performances et les caractéristiques du module à courant constant. 2. Performances et caractéristiques du module à courant constant. Une alimentation régulée classique maintient sa tension de sortie constante malgré les variations de charge. Le module à courant constant, quant à lui, maintient un courant de sortie constant lorsque la tension d'entrée varie. Avant de l'utiliser, il est essentiel de comprendre ses différentes caractéristiques. 1. Réglage du courant : Généralement, le courant de sortie du module à courant constant est réglable sur une large plage selon les besoins de l'utilisateur, par simple modification de la résistance de réglage. 2. Types : Il existe trois types de modules à courant constant : élévateur, abaisseur et élévateur-abaisseur. Le choix du module dépend entièrement du rapport entre la tension d'entrée et la tension de sortie requises. Cependant, pour obtenir un rendement maximal, il convient de choisir un convertisseur abaisseur. Le convertisseur buck, quant à lui, nécessite une tension d'entrée relativement élevée, ce qui réduit le courant d'entrée et donc les pertes par effet Joule. De ce fait, les modules à courant constant abaisseurs offrent généralement un meilleur rendement. Il est donc nécessaire de minimiser le nombre de LED connectées en série dans la charge afin de pouvoir utiliser un module de commande à courant constant abaisseur. 3. Relation entre la tension d'entrée et la tension de sortie : Qu'il s'agisse d'un module à courant constant de type élévateur ou abaisseur, plus le rapport de conversion est proche de 1, meilleur est le rendement. Bien entendu, il ne peut être égal à 1 ; une marge de 2 à 3 V doit être prévue pour la consommation du module. Cette marge dépend entièrement de la conception globale du lampadaire. Il est donc essentiel de prendre en compte ce facteur lors de la conception globale du lampadaire pour déterminer le nombre de LED connectées en série, la tension d'alimentation et la charge. Au lieu de se limiter à la conception, il est nécessaire de déterminer le rendement requis du module à courant constant. 4. Capacité de variation d'intensité : les modules à courant constant sont généralement dotés d'une capacité de variation d'intensité. Cette capacité ne se limite pas à un simple ajustement du courant de sortie, mais utilise une méthode de variation appelée modulation de largeur d'impulsion (MLI). Grâce à la rapidité de commutation des LED et à la sensibilité visuelle de l'œil humain, la luminosité apparente varie. Ainsi, les variations de chromaticité dues à un ajustement du courant sont évitées. Cette capacité de variation d'intensité est essentielle dans la conception des lampadaires solaires, car elle permet d'adapter la luminosité aux flux de circulation, contribuant ainsi aux économies d'énergie.