智能城市计划的增长正推动着以LED为基础的灯具升级户外照明系统的当前热潮。智能城市照明方案，包括路灯，桥梁，隧道，停车场，公园和其他娱乐设施，以及建筑户外照明，正在形成物联网(IOT)运动的一个重要组成部分。通过有线和无线网络互连，单个节点可以被集中和实时地监控和控制，以提供显著的成本节约和提高的生活质量。
户外照明系统是全球能源使用的主要贡献者，使它们成为公用事业和市政当局的主要目标，旨在达到降低能源消耗和CO2产量的目标。将路灯升级为固态灯具的案例研究报告了额外的好处，如降低犯罪率和减少事故，特别是降低了维护成本。
然而，这些益处只有通过提供可视性、监视和控制的完全网络化系统才可能实现。物联网不仅提供了必要的技术，而且有利于与其他智能城市系统的集成，如安全/闭路电视监控、交通监控和环境监测。如最近通过爱立信/皇家飞利浦合作公司宣布的，在固态街道照明龙门架上安装移动宽带接入点的项目，说明了以照明为中心的物联网可以刺激的共生增长。
Recom照明长寿命LED的影像
图1：长寿命LED使户外照明的维护成本降低，但仅当辅助组件被设计为可靠性。
可靠性设计
虽然低能量使用和CO2节省是重要的因素，检测故障和预测生命结束通过物联网网络是需要考虑的方面，在设计阶段。这种方法的基础是从一开始就设计可靠性和长寿命。
虽然LED本身以其替代的技术显著长寿命，但辅助组件需要仔细考虑。高性能，专用LED驱动器可以有所作为。电涌保护是另一个因素。此外，有效的热设计可以强烈地影响LED的光输出的寿命和一致性。
高流明输出和恶劣的环境条件会对光学、电子和物理部件造成损失。组件制造商所引用的MTBF数据通常严重依赖于操作温度。这使得热管理是户外LED照明产品的关键设计约束。虽然选择LED模块专门设计的应用，在适当的热设计是最重要的，设计师应考虑辅助方面，不仅从热管理的角度，但也便于维护。具有现场可更换部件的模块化设计是理想的。
户外应用的LED驱动器的选择是另一项关键任务。一些有用的应用指南可从LED驱动器，托马斯研究产品(TRP)的世界级供应商。第一，“LED驱动程序应用信息”突出了许多关键设计考虑，包括确定LED负载和定制/专用驱动器的优点，而不是可编程的。
进一步的章节涵盖LED驱动器基础和调光问题。热管理贯穿始终，并就如何最好地确保热量从驱动器以及光引擎散发的建议。导游解释说，安装在同一散热器上的司机可能不是一个好主意。最后一节介绍闪烁，其原因，如驱动器和光引擎之间的不匹配，以及解决方案。
随着LED质量的提高，以及为照明应用而设计的LED已经被选择，闪烁的任何问题，无论是在可调光灯上，都可能是由于LED驱动器或电源。关键是源驱动/开关模式电源，避免低频谐波电流和高频噪声/纹波。大的和/或不一致的纹波电流会产生闪烁的光。简而言之，LED驱动器应该集成有效的功率转换技术。
一个简短的引物“确定LED负载”解释了如何计算需要多少功率，这取决于板上的LED，以及它们是否串联或并联连接。需要正向电压和驱动电流信息，以及调光要求、功率因数、恒压或恒流以及保护，例如短路和瞬变。从这个评估中，设计者可以更好地将合适的LED驱动器与LED灯引擎的实际负载相匹配。
除了轻引擎，照明控制和其他辅助设备，TRP提供了广泛的LED驱动器适用于户外和其他坚固的应用。所有的驱动器设计为长寿命，IP66或IP67额定户外使用。许多特点“黑魔法热优势”的外壳。恒流和恒压版本可用于所有系列。
标准范围具有功率输出范围从12到100 W的模型。例如，Re2525-36C0700—LE的总功率为25瓦，输入电压范围高达277伏，输出为18至36伏，输出电流为700毫安。PWM或0-10 V调光选项是可用的。其他型号从350毫安到2080毫安可以选择。恒压版本范围从12到72 V。典型的效率从81运行到86%。40℃环境条件下的MTBF在482000小时内指定，工作温度范围为-30°C至60°C。
该公司的PLE溢价范围，功率输出从75到200瓦，可以承受320伏交流过压48小时和350 VAC 2小时。在超过100至277 V交流的全输入电压范围内，在75至100%负载下具有高功率因数，这些开关模式LED驱动器在满载和40°C环境条件下用MTBF指定474000小时。
范围内的一个典型的例子是PLED75 W-166 C0450-D，其功率输出为75瓦。它具有恒定电流输出450毫安和电压输出范围为56至166 V。工作温度范围为- 30°C至65°C。提供过电压、过电流和短路，具有自动恢复输出保护作为标准。
模块化设计
作为专业电源转换公司ReCOM Prand的一个分支，ReCOM照明也强调了将驱动器/电源仔细匹配到LED负载的重要性。其IP67密封电源被路灯制造商广泛使用。模块化设计方法不仅在灯本身的光输出和分布中提供可扩展性，而且还应用于辅助组件。例如，具有温度临界电解电容器的AC/DC电源可以被安置在路灯的极点，其中自然气流有助于冷却电源，从而提高可靠性和寿命。电源驱动灯头中的低压LED驱动器，不增加灯头的温度。
RCD-48系列恒流驱动器是使用陶瓷电容器建造的，并且可以在温度达到85℃时工作。功率输出范围从20到67瓦，电流输出在350毫安到1.2 A，这取决于模型。最小电压输入为9伏，输出电压范围为2～56伏。额外的功能包括降压转换器拓扑，模拟和PWM调光选项，以及96%的效率。在该范围内的典型设备是28 W输出功率模型，RCD-45-0.50，具有500毫安恒流输出。
LED模块可以以全功率使用，或者可选地由微控制器控制，使用PWM输入到RCD-48驱动器。这使得远程切换和调光，使路灯有效地联网，并链接到智能城市环境中的物联网。
从Recom照明看RACD100/150系列LED驱动器的图像
图2：来自Recom照明的RACD100/150系列LED驱动器是用于户外照明应用的IP67额定值。
ReCOM的广泛范围的AC LED驱动器是双模式无论是恒定电流或恒定电压操作，使它们适合于直接驱动LED，或者，如上所述，通过一个本地恒定电流DC / DC模块。RACD100和RACD150范围可以运行在输入电压高达277 VAC，理想的路灯和室外区域照明。包含在IP67密封金属外壳，这些电源额定环境温度为30至70°C。他们的满负荷效率优于90%，并设计了有源功率因数校正，提供功率因数超过0.98。支持模拟和PWM调光。保护装置不受短路、开路、过载和过温条件的影响。
在该范围内的典型例子是LCD(RADD100-700)和RACD100-1400 A，恒流(分别为700毫安和1.4 A)、100瓦功率输出、交流可调LED驱动器。输出电压范围从100到142 V(700毫安模型)和50到71 V(1.4个模型)。
总结
户外照明，特别是街道照明，不仅受益于联网、监控和控制功能的连接到物联网，但很可能通过容纳额外的无线传感器网络来刺激更多的物联网的摄取。
设计长寿命和可靠性的固态路灯，需要的不仅仅是选择合适的LED模块。必须考虑与辅助部件，特别是LED驱动器相关的电、热和机械因素。了解应用的LED负载要求，并选择具有最佳功率转换技术和功率因数的最合适的驱动器是必不可少的。
向前冲
户外照明，如道路照明和停车场，特别容易受到主干电力线上尖峰的影响，使电涌保护成为系统耐久性的一个重要因素。从维护的观点来看，必须知道电涌保护器何时需要更换。托马斯研究产品的最新型号包含了一个LED指示器，当浪涌保护器的功能已经超过时，它会亮起来。在线熔断关闭照明设备，从而保护维护团队有故障，也是故障的原因。
EOL3-27—20KA是带有本地LED指示器的标准单元，而EOL3-27—20KA RMT版本允许远程指示器安装在灯具上的其他地方。保护灯具从浪涌到20千卡，组件是UL和CE认证，适用于街道照明，停车场，交通设施和仓库。