II. OVERVIEW OF DC GRID POWERED LED

II. OVERVIEW OF DC GRID POWERED LED LIGHTING SYSTEM
In any building environment, there exists plenty of opportunity to attain energy saving as lighting accounts for the second
largest primary energy consumption in buildings annually [17].
With recent advances in the development and mass production of light-emitting diodes (LEDs), the possibility of replacing
conventional light sources for in-built environment with higherpower LED luminaires has been realized [18].
LED luminaires offer significant advantages of higher
efficiency, longer lifetime and lower maintenance over conventional lighting sources like incandescent, fluorescent and
halogen lamps to enable more energy saving in buildings
[18]. However, LED lighting is an inherently dc electrical
load whereas the power supply grid installed in buildings is
in ac form. A research work presented by Chen et al. in [19]
proposed a driving technique that operates electronic ballasts of
fluorescent lamps to drive LEDs without requiring the replacing
of any electronic ballast circuitry or modifying the existing
infrastructure of a lighting network. Even so this is a viable
solution, an extra power converter is needed to convert the ac
power from conventional ac grid to constant direct current (dc)
for powering the LED luminaire.
To overcome this drawback of having to use the ac-dc power
converter to condition the electrical power for the LEDs and
incur several power conversion losses, a low voltage level dc
grid, which is relatively much safer than conventional ac grid,
has already been proposed by Koh et al. [20] and Kurohane et
al. [21]. According to the findings reported by Cheng et al. [22]
and Zhou et al. [23], a dc grid is more energy-efficient in providing electrical power to the LED lighting system. The block
diagram of a typical lighting system commonly used in commercial or residential buildings using gas discharge/fluorescent
lighting (FL) system as compared to an energy-efficient dc grid
for powering LED lighting system are illustrated in the left and
right sides of Fig. 1 respectively.
Within any building of today, the 110/230 , 60/50 Hz ac
power grid is the only power supply available to power both ac
and dc electrical loads. In this case, as can be seen in the left side
of Fig. 1, the fluorescent lamps are powered by the ac grid via
their onboard electronic ballasts that consist of two power conditioning stages (see Fig. 1); 1) an ac-dc power factor correction
circuit and 2) a dc-ac high frequency inverter with an output resonant tank circuit. Unlike these conventional fluorescent lamps
powered mainly by the ac grid, LED luminaires and many other
electronic loads within in-built environment are dc in nature,
thus resulting in significant power conversion losses if the dc
Fig. 1. Overview of conventional ac grid powered fluorescent system and dc
grid powered LED system.
Fig. 2. Layout of networked LED lighting system.
loads are to operate on traditional ac powered system. As such,
referring to the right side of Fig. 1, an ac-dc power converter is
employed to convert the existing 230 power source coming
from the public utilities into a much lower voltage and safer dc
power source to power these dc LED luminaires directly. If a dc
renewable source, i.e., solar and/or fuel cell are available, direct
dc output from the dc renewable source can be supplied to the
LED lights and dc loads while at the same time hybrid the dc
grid with the building ac grid.

Kết quả (Việt) 2:

II. TỔNG QUAN VỀ DC GRID POWERED HỆ THỐNG ĐÈN LED
Trong bất cứ môi trường xây dựng, tồn tại rất nhiều cơ hội để đạt được tiết kiệm năng lượng như các tài khoản ánh sáng cho phần thứ hai
tiêu thụ năng lượng sơ cấp lớn nhất trong các tòa nhà hàng năm [17].
Với những tiến bộ gần đây trong việc phát triển và sản xuất hàng loạt của ánh sáng điốt -emitting (đèn LED), khả năng thay thế
các nguồn ánh sáng thông thường để trong xây dựng môi trường với higherpower LED đèn chiếu sáng đã được thực hiện [18].
đèn chiếu sáng LED có nhiều ưu điểm đáng kể của cao
hiệu quả, tăng tuổi thọ và bảo trì thấp hơn so với nguồn sáng truyền thống như đèn sợi đốt , huỳnh quang và
đèn halogen để cho phép tiết kiệm năng lượng hơn trong các tòa nhà
[18]. Tuy nhiên, đèn LED chiếu sáng là một vốn dc điện
tải trong khi lưới điện cung cấp điện được cài đặt trong các tòa nhà là
ở dạng ac. Một công trình nghiên cứu được trình bày bởi Trần et al. trong [19]
đề xuất một kỹ thuật lái xe mà hoạt động chấn lưu điện tử của
đèn huỳnh quang để lái LED mà không đòi hỏi sự thay thế
của bất kỳ mạch chấn lưu điện tử hoặc sửa đổi hiện có
cơ sở hạ tầng của một mạng lưới ánh sáng. Mặc dù vậy đây là một khả thi
giải pháp, một chuyển đổi năng lượng bổ sung là cần thiết để chuyển đổi các ac
điện từ lưới điện xoay chiều thông thường để đổi dòng điện một chiều (DC)
để cấp nguồn cho các đèn LED.
Để khắc phục nhược điểm này vì phải sử dụng sức mạnh ac-dc
converter để đặt điều kiện năng lượng điện cho các đèn LED và
phải chịu nhiều tổn thất chuyển đổi năng lượng, một mức điện áp dc thấp
lưới, mà là tương đối an toàn hơn nhiều so với lưới điện xoay chiều thông thường,
đã được đề xuất bởi Koh et al. [20] và Kurohane et
al. [21]. Theo kết quả báo cáo của Cheng et al. [22]
và Zhou et al. [23], một lưới dc là tiết kiệm năng lượng hiệu quả trong việc cung cấp năng lượng điện cho hệ thống chiếu sáng LED. Khối
sơ đồ của một hệ thống chiếu sáng điển hình thường được sử dụng trong các tòa nhà thương mại hoặc khu dân cư sử dụng huỳnh quang xả khí /
hệ thống chiếu sáng (FL) so với một lưới dc tiết kiệm năng lượng
để cấp nguồn cho hệ thống chiếu sáng LED được minh họa ở bên trái và
bên phải của hình. 1 tương ứng.
Trong bất kỳ xây dựng ngày nay, 110/230, 60/50 Hz ac
lưới điện chỉ là nguồn cung cấp năng lượng có sẵn để cung cấp năng lượng cả ac
và tải điện dc. Trong trường hợp này, như có thể thấy ở phía bên trái
của hình. 1, các loại đèn huỳnh quang được cung cấp bởi các lưới ac qua
chấn lưu điện tử trên máy bay của họ bao gồm hai giai đoạn điều hoà năng lượng (xem hình 1.); 1) một ac-dc hệ số công suất sửa chữa
mạch 2) một dc-ac biến tần tần số cao với một đầu ra mạch cộng hưởng thùng. Không giống như các loại đèn huỳnh quang thông thường
được hỗ trợ chủ yếu bởi các lưới điện ac, Đèn chiếu sáng và nhiều người khác LED
tải điện tử trong trong xây dựng môi trường là dc trong tự nhiên,
do đó dẫn đến tổn thất chuyển đổi năng lượng đáng kể nếu dc
hình. 1. Tổng quan về lưới ac thông thường hỗ trợ hệ thống huỳnh quang và dc
hệ thống đèn LED lưới cung.
Hình. 2. Giao diện của hệ thống chiếu sáng LED được nối mạng.
Tải là để hoạt động trên hệ thống chạy bằng ac truyền thống. Như vậy,
đề cập đến phía bên phải của hình. 1, một bộ chuyển đổi điện ac-dc được
sử dụng để chuyển đổi các nguồn điện hiện có 230 đến
từ các tiện ích công cộng vào một điện áp thấp hơn nhiều và an toàn hơn dc
nguồn điện để cung cấp năng lượng này dc LED Đèn chiếu sáng trực tiếp. Nếu dc
nguồn năng lượng tái tạo, tức là, tế bào năng lượng mặt trời và / hoặc nhiên liệu có sẵn, trực tiếp
đầu ra dc từ các nguồn tái tạo dc có thể được cung cấp cho các
đèn LED và tải dc trong khi tại cùng một thời gian lai dc
lưới điện với lưới điện xây dựng ac.