Kaubandusrajatiste kõrge lahe valgustus

Suured poed, jaemüügiettevõtted, autokauplused, kaubanduslikud laod, konverentsikeskused, näitusepinnad, puhkekeskused, spordiareenid ja spordisaalid on vaid mõned näited kohtadest, kus on mõeldud kasutamiseks kaubanduslikul-kvaliteetsel valgustitel. Need seaded on tavaliselt vabad valgustusprobleemidest, nagu liigne niiskus, söövitav atmosfäär, söövitavad kemikaalid, tolm, raskete masinate vibratsioon, äärmuslikud ümbritsevad temperatuurid ja määrdunud elekter, erinevalt tööstushoonetest, mida on kurikuulsalt raske valgustada.

LED-tehnoloogial põhinev pooljuhtvalgustus asendab kiiresti luminofoor- ja HID-valgustit kõrglahtri valgustuse sektoris. Tootedisain kõigub LED-valgustite keeruka ülesehituse tõttu. Kaubanduslikuks kasutamiseks mõeldud kõrglahtriga LED-tuled on ainulaadne tootekategooria, mis on valmistatud teatud rakendusi silmas pidades.

Kõrge kaubanduslik lahtkvaliteet Kõrgete avatud lagedega äripindade arhitektuurne lahendus on LED-valgustid. Need on mõeldud konstruktsiooni kavandatud iseloomu rõhutamiseks ja on enamat kui lihtsalt tehnilised valgustid. Erinevalt klassikalistest tööstuslikest-kõrgetest lahtedest nõuavad ärihooned, nagu suured kastid ja puhkekeskused, valgustuslahendust, mis on nii energiasäästlik kui ka keerukama disainiga. LED-ide väiksuse ja pooljuhtvastupidavuse tõttu võivad valgustite disainerid nüüd ehitada valgusteid, mis kombineerivad dramaatiliselt vormi ja funktsiooni, ületades pärandvormitegurite piirangud. Lisaks allika tõhususe olulisele suurendamisele pakuvad need tooted energiasäästu.

Tavaliste metallhalogeniid- ja luminofoorlampidega ei ole suundvalgustus võimalik. Nende mitmesuunaliste lampide valgusvoo tõhus eraldamine ja ümbersuunamine kasulikumaks ja ühtlasemaks jaotamiseks võib olla keeruline. Hoolikalt kavandatud sekundaarse optikaga on võimalik saavutada väga kõrge optilise edastamise efektiivsus tänu LED-ide suunatule valgusvõimsusele ja väikesele pakendi suurusele.

Kuna LED-id on pooljuhid, võib neid integreerida mitmesugustesse valgustuse juhtimissüsteemidesse, mis võimaldab kohandada valgustust vastavalt konkreetsele rakendusele või keskkonnale. Kõrge lahtriga LED-tuled suudavad saavutada kõrge valgustusrakenduse efektiivsuse (LAE), mis võrdub olulise täiendava energiasäästuga, pakkudes vajaduse korral sobivat valgushulka.

Arvukad valgustite kujundused ja jõudluse variatsioonid tulenevad laiast valikust paigalduskõrgustest, valgusjaotusest, kulueesmärkidest, luumenipakettidest, värviomadustest ja seadistustest, millega kõrglahtri valgustid peavad töötama ja integreerima. Kaubanduslikud-kõrge lahtriga LED-tuled võivad olla ümarad või lineaarsed ning neid saab seadistada modulaarsete või integreeritud süsteemidena. Piirkonna kasutus ja ülesanded, samuti hoone sisemuse füüsilised omadused määravad nende süsteemide vormi ja paigutuse.

Valgustussüsteemi tõhusus ja töökindlus määravad kõrge lahtriga LED-valgusti lõpliku väärtuse. Valgusallikas, draiver ja juhtkomponendid, optiline süsteem ja jahutusradiaator on mõned valgustussüsteemi mitmed komponendid, mis neid tegureid veelgi mõjutavad. Iga valgusti projekteerimisprotsess hõlmab alati-kompromissi kulude ja jõudluse vahel. Kaubandusrajatiste mõõdukas töösätted taluvad odavamate väikese tööaknaga kõrglahtri LED-valgustite kasutamist, hoolimata asjaolust, et nii jõudluse kui ka kulueesmärkide samaaegne täitmine on äärmiselt keeruline.

LED-paketi mõõtmisi kasutatakse paljudes tänapäeval kõrgel valgustussüsteemides saadaolevates jõudluse variatsioonides. LED-pakettide disain ja nende integreerimine valgustussüsteemi määravad nende valgustugevuse, luumeni säilivuse, värvitemperatuuri, värviedastuse täpsuse ja eluea. Peegeldavad SMD LED-id, mis on ehitatud plastikust pliikanduri (PLCC) pakendiplatvormile, sobivad ideaalseltkõrge lahtriga LED-tuledkaubanduslikust sordist. Võrreldes teist tüüpi LED-pakettidega, nagu keraamilised substraadi suure võimsusega paketid, kiip-on-kiibipaketid (COB) ja kiibi skaalapaketid (CSP-d), saavutavad PLCC LED-paketid allika efektiivsuse, mis on oluliselt suurem tänu suurele valguse eraldamise efektiivsusele, mis saavutatakse hästi peegeldavate korpuste ja juhtraamidega. Kõrgel asuvatel valgustitel, mis kasutavad valge valguse tekitamiseks peegeldavaid SMD LED-pakette, võib valgusti efektiivsus olla üle 180 lm/W, kui need on kombineeritud tõhusate draiverite ja optikaga. Kõrge efektiivsuse tõttu võib tasuvusaega oluliselt lühendada. Lõppkasutajad võivad teoreetiliselt oma investeeringust kahe aastaga kasumlikuks saada sellise tõhususe taseme juures.

Värvikvaliteet ja -tõhusus on põhimõtteliselt maha vahetatud. Väga tõhusate LED-ide valgusspekter puudub olulistel lainepikkustel, mis on vajalikud erksate värvide tekitamiseks, ning sinised ja rohelised spektriribad on üle-küllastunud. Paljudes jaemüügi- ja vabaajaasutustes loovad erksad värvid tavaliselt rikkaliku visuaalse kogemuse. Ainult tasakaalustatud spektriga optilise kiirgusega kokkupuutel on võimalik eristada õrna ja keerukat värvi. Kõrge värviedastus ja sooja valged LED-id on Stokesi kadu ja pikema lainepikkusega valguse madala silmade tundlikkuse tõttu oluliselt vähem tõhusad.

Nende peegeldavate SMD LED-ide paketiga-seotud rikkemehhanismid muudavad LED-valgustite disaini ja konstrueerimise oluliseks probleemiks, kuigi suure tõhususega keskmise võimsusega-LED-valgustite potentsiaalne tasuvusaeg võib olla ostu edendamiseks piisavalt ahvatlev. Temperatuuril on oluline mõju PLCC LED-paketi heleduse säilitamisele. Pakendimaterjalide kiire lagunemine kõrgel temperatuuril võib tõhusust oluliselt vähendada. Pikad töötunnid või kõrge valgustuse tase muudavad termoplastilise vaigu kollaseks, mis kiirendab valendiku amortisatsiooni.

Halvasti projekteeritud LED-valgusti lühike eluiga muudab selle suure esialgse efektiivsuse kasutuks, välja arvatud juhul, kui plastikust LED-pakettide ühendustemperatuuri hoitakse kõigis ajami- ja töötingimustes allpool ettenähtud maksimaalset töötemperatuuri. Kõrgema jõudlusega tooted kasutavad EMC (epoksüvormimismass) vormitud LED-pakette, et lükata edasi heleduse halvenemise ja värvimuutuse algust kõrgetel töötemperatuuridel. Võrreldes traditsiooniliste PPA ja PCT materjalidega pakub EMC paremat termilist stabiilsust. EMC-vormitud LED-ide projekteerimisel kasutatakse tavaliselt Quad Flat No{3}}leads (QFN) pakette, mis pakuvad suure-efektiivsusega termilist kanalit soojuse eemaldamiseks LED-i aktiivsest piirkonnast.

Selleks, et kõik plastikust LED-paketid töötaksid pidevalt tõhusalt, on soojusjuhtimine ilmselgelt hädavajalik. Kuna epoksiidil on piiratud soojustaluvus, ei erine EMC{1}}valatud LED-id sellest. Soojuse hajumine ja voolu reguleerimine on LED-i soojusjuhtimise kaks aspekti. Suure valgusvõimsuse saavutamiseks kasutavad madalate{4}}kuludega süsteemid tavaliselt väikest arvu LED-e ja kasutavad neid kõvasti. Üldiselt toodetakse pooljuhtpakettides soojust, mida suurem on ajamivool. Tänu sellele kiireneb pakkematerjalide termiline riknemine. Selle tulemusena on soojusjuhtimise üks võtmekomponente sõiduvoolu sobival tasemel hoidmine.

LED-valgustite soojustehnika põhieesmärk on süsteemi suutlikkuse suurendamine LED-ristmiku soojuse eemaldamiseks. Komponentide soojustakistust kogu soojusteel tuleb alandada, et tagada lihtne soojusliikumine, et säilitada ristmiku temperatuuri reguleerimine.Kaubanduse LED-valgustidsordi tarbivad sageli vähem kui 250 vatti elektrit. Soojuskoormust saab hallata ilma aktiivse soojusjuhtimiseta, kasutades suure soojusjuhtivusega MCPCB-sid ja TIM-e koos hästi-disainitud passiivse jahutusradiaatoriga. Peamine mure on see, et jahutusradiaatoreid ei pruugita süsteemi üldkulude vähendamiseks ehitada.

led bay lights

Paljudel juhtudel on õige optiline disain sama oluline kui temperatuuri reguleerimine. Sekundaarne optika, mis suudab nii tõhusalt koguda valgust valgusallikast kui ka jaotada valgust ühtlaselt, et tagada maksimaalne valgustite vahe, võib kaasa tuua märkimisväärse täiendava energiasäästu. Hästi läbimõeldud optilise süsteemiga on võimalik üle 90% optilise edastamise efektiivsuse. Tavaliselt kasutatakse optilise süsteemi kõrge efektiivsuse saavutamiseks PMMA- või polükarbonaadist läätsede massiive. SMD LED-massiivil võib olla individuaalne optiline juhtimine tänu objektiivi massiivile, mis on valmistatud mitmest objektiivikomponendist.

Rohkem kui 90% efektiivsusega võib täielik sisepeegeldus (TIR) objektiivi massiiv pakkuda peenhäälestatud optilist jaotust kitsast laiani. LED-id on suure voolutihedusega seadmed. Kontsentreeritud emitteri liiga kõrge heledus põhjustab pimestamist. Esteetiliselt meeldivat õhkkonda luues peaks ärihoonete kõrge lahe valgustus soodustama hea kogemuse ja kaasahaarava keskkonna kujunemist. Kaubanduskvaliteediga -kõrge lahtriga LED-valgustite puhul on pimestamise summutamine seetõttu optilise disaini oluline komponent.

LED-draiver esiküljelkõrge lahtriga LED-tuledteisendab vahelduvvoolu (AC) liini võimsuse alalisvoolu (DC) võimsuseks vastavalt LED-massiivi elektrilistele omadustele. Tavaliselt kasutatakse lülitusrežiimi toiteallikat (SMPS) alaldatud alalisvoolu muundamiseks etteantud alalisvoolu suuruseks. Vahelduv-alalisvoolu võimsuse muundamise protsessi lõpuleviimiseks saab kasutada kas ühe-- või kahe-etapilise konstruktsiooni.

Võimsusteguri korrigeerimine (PFC) ja DC/DC muundamine on ühendatud üheks vooluringiks ühes{0}}etapilises LED-draiveris. Spetsiaalne vooluahel aktiivvõimsusteguri korrigeerimiseks ja teine aste alalis-/alalisvoolu konstantse voolu juhtimiseks on kahe-astmelise LED-draiveri omadused. Odavamate hindade tõttu kasutatakse üheastmelisi{4}}draive kommertsrakendustes laialdaselt. Võrreldes kahe-etapilise draiveriga, võib üks integraallülitus, mis teostab nii PFC kui ka alalis-/alalisvoolu muundamise toiminguid, säästa 20–50% vooluahela osade arvu, suuruse ja kulude arvelt. Üheastmelisel{10}}topoloogial on aga kitsas tööpinge vahemik, suur pulsatsioonivool, piiratud hämardusvahemik, piiratud PFC jõudlus ja haavatavus liigpingetest tuleneva ülepinge suhtes.

Üheastmelised LED-draiverid Üheastmelised-topoloogiad muutuvad suuremal võimsustasemel teostamatuks nende halva töötõhususe ja suure EMI signatuuri tõttu. Tänu oma tõhususele, töökindlusele ja hämardamise võimalustele pakuvad kahe-astmega draiverid paremat hinna ja jõudluse valikut üle 100 W võimsuse korral.

Suundumus integreerida hämardamine, andur, intelligentsus ja võrgundus kaubanduslikesse LED-valgustussüsteemidesse, et kasutada ära valgustuse juhtseadmete energiasäästu-potentsiaali, on ajendatud lõputustest-tõhususe püüdlustest. LED-ide hämardamiseks saab kasutada nii impulss-laiusmodulatsiooni (PWM) kui ka pidevat voolu vähendamist (CCR). Kommertsrakendustes kasutati hämardusahela reguleerimiseks laialdaselt 0–10 V ja 1–10 V analoogprotokolle. Analoogvalgustus peab ühendatud süsteemide ja asjade interneti (IoT) arendamise tulemusena andma teed digitaalsele valgustusele.

LED-valgusteid saab individuaalselt adresseerida, hämardada ja konfigureerida, kasutades juhtmega või juhtmevaba sidetehnoloogiat, nagu DALI, Bluetooth-võrk või ZigBee. Kui LED-valgustid suudavad suhelda oma ümbrusega (kasutades hõivatuse või päevavalgusanduritelt kogutud teavet), saab lubada kohalikke kontrollereid, mobiiltelefone või nende mis tahes kombinatsioone, saab lubada suure-väärtusega kontekstiteadlikud funktsioonid.