太陽能LED照明之高效驅動技術研究

摘要

本研究設計一獨立型太陽能LED照明系统的驅勤控制技術，利用微處理機输出PWM訊號來直接驱勤LED，而不外加直流燮壓器(DC/DC Converter)，當蓄電池端電壓超過國LED工作鼋壓時，利用PWM控制技術调整平均放電電流，直接由蓄電池驅動LED點燈。PWM控制電路的耗電很小，因此能夠免除採用直流轉换器的能量損耗。但由於LED的輸入電壓封電流反應敏感度很高，亦即微小電壓上升就會産生很高的電流升高，因此利用此方式驅動LED時的瞬間電流很容易超過LED最大容許電流值，造成LED可靠度下降(快速光衰或燒燬)。本研究針對此問題，進行可靠度測試分析研究，结果顯示利用此驅動技衍有效控制LED之輸入平均電流，當PWM責任週期(Duty-cycle)設定33%以上時，傳統恒定電流驅動方式舆利用PwM控制调整平均電流的方式相比，其光衰並無差異。本研究於2007/12/26寶地在台灣大學校園安裝一組100W太陽能LED道路照明系统，包括400Wp太陽模组、100W高功率照明燈具、舆串聯4顆12V-100Ah铅蓄電池，造行實地测試，連續運轉時間已逵275天，完全無故障記錄，以天數計之負載停載機率(Loss of load probability，LLP)爲4.6%，如以小時計負載停載機率约1.0%。