PõhikomponendinaLED tänavavalgustid, mõjutab LED-draiverite kvaliteet otseselt üldiste lampide usaldusväärsust ja stabiilsust. Kui LED-tänavavalgustuse juht on kahjustatud, toob see kaasa lambi madala efektiivsuse ja isegi ebastabiilse töö.
Niimis võib kahjustada LED-tänavavalgustuse juhti? Meil on umbes järgmine analüüs:
1. Elektroonikakomponentide vananemine
Sealhulgas takistid, kondensaatorid, dioodid, transistorid, LED-id, pistikud, IC-d ja muud seadmed, nagu avatud ahelad, lühis, läbipõlemine, leke, funktsionaalne rike, kvalifitseerimata elektrilised parameetrid, ebastabiilne rike ja muud rikkeprobleemid.
2. PCB kvaliteediküsimused
Sealhulgas PCB, PCBA, halb niisutamine, pragunemine, delaminatsioon, CAF, avatud voolus, lühis ja muud rikkeprobleemid.
3. LED-toiteallika halb soojuse hajumine
Sõiduahel koosneb elektroonilistest komponentidest ja mõned komponendid on temperatuuri suhtes väga tundlikud. Nagu elektrolüütkondensaatorid, on elektrolüütiliste kondensaatorite elu hindamise valdav valem "iga 10 kraadi madalam temperatuur, elu kahekordistub". Halb soojuse hajumine võib oluliselt lühendada selle eluiga ja enneaegset riket, põhjustades LED-pinge riket ja lambi riket. Eriti sisseehitatud toiteallika puhul (kogu lambile paigutatud toiteallikas) suurendab suure hulga soojusega toiteallikas kogu lambi soojusjuhtivust ja soojuse hajumisrõhku, LED-i temperatuur suureneb ning selle valguse efektiivsus ja eluiga vähenevad oluliselt. Seetõttu peaks LED-toiteallika projekteerimisel pöörama tähelepanu oma soojuse hajutamise probleemile. Seetõttu saab ülaltoodud probleeme lahendada, viies hindamise läbi lambi konstruktsiooni alguses ja toiteallika konstruktsiooni samaaegselt. Disainis on vaja põhjalikult kaaluda LED-i ja toiteallika soojuse hajumist ning kontrollida lambi kui terviku kuumutamist, et oleks võimalik kujundada parem lamp.
4. Probleemid toiteallika projekteerimisel
(1) Võimsuse kujundamine. Kuigi LED-il on kõrge valgusefektiivsus, on siiski 80–85% soojuskadu, mille tulemuseks on lambi sees temperatuuri tõus 20-30K. Kui toatemperatuur on 25 °C, on lambi sisemus 45-55 °C. Toiteallikas on pikka aega kõrge temperatuuriga keskkonnas. Kasutusiga tagamiseks tuleb suurendada võimsusvaru. Üldiselt säilitatakse marginaal 1,5 kuni 2 korda.
(2) Komponentide valik. Kui lambi sisetemperatuur on 45~55 °C, on toiteallika sisetemperatuuri tõus umbes 20 °C ja komponendi lisaseadmete temperatuur peaks jõudma 65 ~75 °C-ni. Mõned komponendid triivivad kõrgetel temperatuuridel ja isegi lühendavad nende eluiga. Seetõttu tuleks komponendid valida pikaajaliseks kasutamiseks kõrgematel temperatuuridel ning erilist tähelepanu tuleks pöörata elektrolüütilistele kondensaatoritele ja juhtmetele.
3) Elektriliste jõudlustööde projekteerimine. Lülitustoiteallikas on mõeldud LED-parameetritele, peamiselt konstantsetele vooluparameetritele. Voolu suurus määrab LED-i heleduse. Kui partiivoolu tõrge on suur, on kogu tulepartii heledus ebaühtlane. Lisaks võivad temperatuurimuutused põhjustada ka toiteallika väljundvoolu nihkumist. Üldiselt juhitakse partii viga ±5% piires, et tagada lambi heleduse järjepidevus ja LED-i eespinge langus on kallutatud. Toiteallika konstruktsiooni püsiv voolupingevahemik peaks sisaldama LED-i pingevahemikku. Kui seeriates kasutatakse mitut LED-i, on seeriaühenduse arvuga korrutatud minimaalne pinge langus madalam piirpinge ja maksimaalne pinge langus korrutatuna seeriaühenduse arvuga on ülemine piirpinge. Toiteallika püsiv voolupingevahemik on sellest vahemikust veidi laiem. Üldiselt on ülemine ja alumine piir seatud 1 ~ 2V pearuumile.
(4) PCB paigutuse kujundus. Toiteallikale reserveeritud LED-lampide suurus on väike (välja arvatud juhul, kui toiteallikas on väline), seega on PCB konstruktsiooni nõuded suuremad ja arvestada on rohkem tegureid. Ohutuskaugus peab olema piisav ning sisend- ja väljundisolatsiooni vajav toiteallikas, primaarne ahel ja sekundaarne ahel vajavad talumispinget 1500 ~ 2500 VAC ning PCB-le tuleb jätta vähemalt 3 mm kaugus. Kui tegemist on metallkestaga lambiga, peaks kogu toiteallika paigutus arvestama ka kõrgepingeosa ja kesta vahelise ohutu kaugusega. Kui ohutu kauguse tagamiseks ei ole ruumi, tuleb isolatsiooni tagamiseks kasutada muid meetmeid, näiteks PCB aukude mulgustamine, isoleerpaberi lisamine ja potiisolatsiooniliim. Lisaks peaks plaadi paigutus arvestama ka soojusbilansiga ning küttekehad peavad olema ühtlaselt jaotunud ja neid ei saa kohaliku temperatuuri tõusu vältimiseks kontsentreeritult paigutada. Hoidke elektrolüütkondensaator soojusallikast eemal, et aeglustada vananemist ja pikendada kasutusiga.
5. Piksekahjustused
Pikselöögid on levinud loodusnähtus, eriti vihmaperioodil. Kahju ja kahju, mida see toob, arvutatakse igal aastal kogu maailmas sadadesse miljarditesse dollaritesse. Pikselöögid jagunevad otsesteks välgulöökideks ja kaudseteks välgulöökideks. Kaudne välk hõlmab peamiselt juhtiv välk ja indutseeritud välk. Kuna otsese välguga kaasnev energiamõju on väga suur ja selle hävitav jõud on äärmiselt tugev, ei suuda üldine toiteallikas seda taluda, nii et peamine arutelu siin on kaudne välk.
Pikselöögist tulenev tõusumõju on omamoodi mööduv laine, mis kuulub mööduvatesse häiretesse, mis võivad olla ülepinge või tõusuvool. Mööda elektriliine või muid teid (läbi viidud välk) või elektromagnetväljade (induktiivne välk) kaudu ja edastatakse elektriliinile. Selle lainekuju iseloomustab kõigepealt kiire tõus ja seejärel aeglane langus. Sellel nähtusel on surmav mõju toiteallikale. Selle tekitatav kohene tõusumõju ületab oluliselt tavaliste elektroonikaseadmete elektrilist stressi ja otsene tulemus on elektrooniliste komponentide kahjustus.
6. Võrgupinge ületab võimsuskoormuse
Kui sama trafo võrguharu juhtmestik on liiga pikk ja filiaalis on suuremahulised toiteseadmed, kui suuremahulised seadmed algavad ja peatuvad, kõigub võrgupinge järsult ja põhjustab isegi võrgu ebastabiilseks muutumist. Kui võrgu hetkepinge ületab 310 VAC, võib ajam olla kahjustatud (isegi kui on olemas piksekaitseseade, on see kehtetu, sest piksekaitseseade peab tegelema kümnete mikrosekundite impulssnaeludega ja võrgu kõikumine võib ulatuda kümnetesse millisekunditesse või isegi sadade millisekunditeni) . Seetõttu tuleks erilist tähelepanu pöörata, kui tänavavalgustuse haruvõrgus on suured elektrimasinad. Kõige parem on jälgida elektrivõrgu kõikumisvahemikku või kasutada toiteks eraldi võrgutrafot.
7. Joodise liigese rike
Toitepakend hõlmab peamiselt PCB plaadi ja komponentide vahelist ühendusprotsessi, milles jooteühendused mängivad olulist rolli. Jooteliitmike peamine ülesanne on realiseerida mehaaniline ja elektriline ühendus elektrooniliste komponentide ja substraadi vahel (PCB-plaat LED-toiteallikas). Jooteühenduste kvaliteet mõjutab tõsiselt seadme usaldusväärsust. Ühest küljest tuleneb jooteühenduse rike jootmise vigadest tootmises ja kokkupanekus, nagu jooteühendus, virtuaalne jootmine, tühimikud ja Manhattani nähtus. Teisest küljest tekib teenindusprotsessi ajal, kui ümbritseva õhu temperatuur muutub komponentide ja PCB plaadi soojuspaisumise koefitsiendi erinevuse tõttu jooteliitmikes termiline stress. Perioodilised muutused stressis põhjustavad joote liigeste väsimuskahjustusi ja põhjustavad lõpuks väsimust. Kehtetu.
Kuna sõidutoiteallikal on nii suur mõjuLED tänavavalgustid, kuidas lahendada LED-i sõidutoiteallika lihtsa kahjustuse probleem?
LED-i sõidutoite kõrge rikete kiiruse ja raske hoolduse probleemide lahendamiseks püüame LED-valgustuse põhimõtte ja toitevajaduse analüüsi abil koos praeguse tegeliku rakendusolukorraga LED-teevalgustuses kasutusele võtta madalpinge alalisvoolu toiterežiimi. Alalisvoolu toiteallikas mitte ainult ei vähenda LED-ajami võimsuse riket, vaid vähendab ka teevalgustuse ohutusriske ja pakub mugavust tulevaste elektrisõidukite laadimiseks.
Valgust kiirgava dioodi (LED) tehnoloogia pideva arenguga on LED-valgustus järk-järgult laienenud sise- ja välistingimustes. LED-i aeglase edendamise põhjuseks teevalgustuse valdkonnas on teevalgustuse suur võimsus ja karm töökeskkond. Pärast suure võimsusega LED-tänavavalgustite jälgimist ja katsetamist on mõned LED-lambid üksteise järel ebaõnnestunud. Rikke analüüsi käigus leidsime, et LED-draivi toiteallika kahjustused moodustasid kuni 90%. Kuigi LED-tänavavalgustite teoreetiline kasutusiga on kuni 50 000 tundi (13,7 aastat), on selle sõiduahela kasutusiga suhteliselt lühike, umbes 12 000 tundi (3 aastat). Ajami võimsus on muutunud puuduseks, mis piirab LED-tänavavalgustuse kasutusiga. Samal ajal ei ole LED-osakestele vastavate LED-ajami toiteallikate ühtsete standardite puudumise tõttu erinevate tarnijate toodetud ajamivõimsuse liidesed ühtlased ja kvaliteet on ebaühtlane, mis toob ebamugavusi LED-tänavavalgustuse hooldusele ja ajami toiteallika asendamise kulud on kõrged.
Toiteallika probleem on muutunud oluliseks teguriks, mis mõjutab LED-lampide edendamist ja rakendamist. Ainult LED-toiteallika probleemi lahendamisega saab avada LED-lampide rakendamist teevalgustuses.
1. LED-osakeste nõuded toiteallikale
LED-toiteallika probleemi lahendamiseks peame mõistma LED-osakeste peamist tööpõhimõtet ja nende toiteallika nõudeid.
Praegu teevalgustuses kasutatavatel LED-lampidel on üldine valgust kiirgav struktuur, sealhulgas kaks osa: LED-valgusallikas ja toiteallikas. LED-valgusallikas on kombinatsioon teatud arvust suure võimsusega LED-osakestest (kõigepealt seerias ja seejärel paralleelselt) kogu valgust kiirgavaks kiibiks. Üks LED on tegelikult diood. Kui dioodile rakendatakse teatud edasipinget, et P-N ristmikku voolu juhtimiseks erutada, võib LED valgust kiirgada. Ühe LED-i nimipinge on 3,4 V±0,2 V (tegelik tööpinge on umbes 2,8 ~ 3,8 V). Töövoog on seotud võimsuse ja heledusega ning erinevate võimete LED-idel on erinevad voolud. Üldiselt, mida suurem on võimsus, seda suurem on vool, seda rohkem valgust eraldub. Teevalgustuses kasutatavate suure võimsusega 1W LED-osakeste nimivool on 350mA.
Tegelike LED-lampide struktuurianalüüsi kaudu näeme selgelt, et teatud arv LED-osakesi on ühendatud seeriatena, et saada LED-string, mille tööpinge on 40,8 V±2,4 V, ja seejärel ühendatakse need LED-stringid paralleelselt, et saada üks LED-lamp, mille töövool on 3,5A. Kahjumi arvutamisel on lambi võimsusvajadus 48V / 3.5A.
2. LED-draivi võimsus
Olemasolev tänavavalgustuse toiteliin on 220V vahelduvvool ning LED-lampide stabiilse madalpinge alalisvoolu toiteallika tagamiseks tuleb läbi viia kolm pinge vähendamise, parandamise ja voolu stabiliseerimise etappi. Esiteks vähendatakse 220V vahelduvvoolu võimsust 48 V madalpinge vahelduvvoolu võimsuseks ja seejärel muundatakse madalpinge vahelduvvoolu võimsus silla parandamise teel madalpinge alalisvoolu võimsuseks ja muundatakse seejärel konstantseks vooluallikaks suure efektiivsusega lülitusregulaatoriga, et tagada LED-osakeste pidev vool. Hoovus.
Kiibi rikkemäära vähendamiseks valib enamik tootjaid vähem stringide kombinatsiooni ja paralleelsemalt. Olemasolevate LED-lampide pingenõuded on enamasti 48V. Igal LED-lambil võib olla veidi erinev toitepinge ja vooluvajadused. Tegelikes rakendustes peaks see põhinema üldisel Vali sobiv sõiduvõimsus pingele ja currenile
