Requisiti di progettazione per i lampioni a LED
May 25, 2023
1. La caratteristica principale del LED per l'illuminazione è che ha la funzione di emissione direzionale della luce, poiché quasi tutti i LED di potenza sono dotati di riflettori e l'efficienza di tali riflettori è significativamente superiore all'efficienza dei riflettori delle lampade. Inoltre, l'efficienza del riflettore LED è stata inclusa nel rilevamento dell'efficienza luminosa del LED. I lampioni stradali che utilizzano LED dovrebbero sfruttare il più possibile le caratteristiche dell'emissione direzionale dei LED, in modo che ciascun LED nel lampione stradale proietti direttamente la luce in ciascuna area della strada illuminata e quindi utilizzi la distribuzione della luce ausiliaria del riflettore della lampada per ottenere una distribuzione della luce completa e molto ragionevole dei lampioni stradali. Va detto che i lampioni stradali dovrebbero veramente soddisfare i requisiti di illuminazione e uniformità dell'illuminazione degli standard CJJ45-2006 e CIE31 e CIE115, e le lampade dovrebbero contenere la funzione di tre distribuzioni della luce per essere realizzate meglio. e i LED con riflettori e con angoli di emissione del fascio ragionevoli hanno essi stessi una buona funzione di distribuzione della luce primaria. Nella lampada, la posizione di installazione di ciascun LED e la direzione della luce emessa possono essere progettate in base all'altezza del lampione e alla larghezza del manto stradale, ottenendo una buona funzione di distribuzione della luce secondaria. Il riflettore in tali lampade viene utilizzato solo come mezzo ausiliario della distribuzione terziaria della luce per garantire una migliore uniformità dell'illuminazione stradale.
Nella progettazione effettiva degli apparecchi di illuminazione stradale, può essere utilizzato con la premessa di impostare sostanzialmente ciascuna direzione di emissione del LED, ciascun LED con un giunto universale sferico fissato sulla lampada, quando la lampada viene utilizzata in diverse altezze e larghezza di irradiazione, regolando il giunto universale sferico per ottenere risultati soddisfacenti per ciascuna direzione di irradiazione del LED. Quando si determina la potenza e l'angolo di uscita del fascio di ciascun LED, la potenza di ciascun LED può essere calcolata secondo E(lx)=I(cd)/D(m)2 (legge dell'inverso del quadrato dell'intensità della luce e dell'illuminamento distanza) e l'emissione luminosa di ciascun LED può essere regolata sul valore previsto regolando la potenza di ciascun LED e la diversa potenza in uscita del circuito driver LED per ciascun LED. Questi metodi di regolazione sono esclusivi dei lampioni stradali che utilizzano sorgenti luminose a LED e, sfruttando appieno queste caratteristiche, è possibile ridurre la densità di potenza luminosa con la premessa di soddisfare l'illuminazione e l'uniformità dell'illuminazione della superficie stradale e raggiungere lo scopo del risparmio energetico.
2, il sistema di alimentazione del lampione a LED è anche diverso dalla sorgente luminosa tradizionale, la potenza di azionamento a corrente costante con richiesta speciale del LED, è quella di garantire il suo normale funzionamento come pietra angolare, il semplice schema di alimentazione a commutazione spesso porta danni al dispositivo LED. Come rendere sicuro un gruppo di LED strettamente compressi insieme è anche un indicatore per l'esame dei lampioni a LED. Il requisito del LED per il circuito di pilotaggio è quello di garantire le caratteristiche di uscita di corrente costante, poiché l'area di variazione relativa della tensione di giunzione quando il LED funziona nella direzione in avanti è molto piccola, quindi garantisce la corrente di pilotaggio costante del LED e fondamentalmente garantisce la potenza di uscita costante del LED. Per l'attuale situazione di alimentazione instabile in Cina, è necessario che il circuito di azionamento dei LED dei lampioni stradali abbia caratteristiche di uscita di corrente costanti, che possano garantire un'emissione luminosa costante e impedire il funzionamento eccessivo del LED.
Affinché il circuito di pilotaggio LED presenti caratteristiche di corrente costanti, l'impedenza interna di uscita deve essere elevata se vista verso l'interno dall'uscita del circuito di pilotaggio. Durante il funzionamento, la corrente di carico passa anche attraverso questa impedenza interna di uscita, se il circuito di comando è composto da buck, filtro raddrizzatore seguito da un circuito di sorgente di corrente costante CC o da un alimentatore a commutazione generale più un circuito di resistenza, deve anche consumare molto attivo potenza, quindi questi due tipi di circuiti di azionamento nella base soddisfano la premessa di uscita di corrente costante, l'efficienza è impossibile essere elevata. Lo schema di progettazione corretto consiste nell'utilizzare un circuito di commutazione elettronico attivo o utilizzare una corrente ad alta frequenza per pilotare il LED, e i due schemi precedenti possono far sì che il circuito di comando abbia ancora un'elevata efficienza di conversione pur mantenendo buone caratteristiche di uscita di corrente costante
I lampioni stradali cinesi utilizzano fondamentalmente una sorgente luminosa HID con trigger e modalità reattore induttivo, sebbene questa modalità abbia una bassa efficienza energetica e problemi di strobo. Un aspetto importante delle lampade a LED che utilizzano circuiti di comando elettronici che ne minacciano la plasticità quando vengono utilizzate nell'illuminazione di campo è il problema dell'induttanza del fulmine.
Come tutti sappiamo, i fulmini nell'aria emettono un ampio spettro di onde radio e le linee di alimentazione dei lampioni stradali sono ben ricevute in modalità wireless. Le onde radio emesse dallo stesso fulmine ricevuto dalle due linee elettriche sono segnali di interferenza di modo comune per il circuito di azionamento, che possono raggiungere da diverse centinaia di volt a migliaia di volt verso terra ed è facile sfondare la capacità di terra EMC nel circuito di azionamento o la piccola distanza dal suolo (al guscio), causando danni al circuito di azionamento.
Inoltre, poiché la linea di alimentazione della Cina è un'alimentazione polare trifase a quattro fili con messa a terra della linea neutra, quindi nelle due linee di alimentazione aeree in ciascuna sezione, nel momento del rilevamento dell'onda radio del fulmine, a causa dell'impedenza istantanea delle due linee di alimentazione a terra è diversa, in modo che le due linee di alimentazione producano una tensione di interferenza in modalità differenziale, questa tensione di interferenza in modalità differenza istantanea può anche raggiungere centinaia di volt fino a più di 3000 volt, questa tensione spesso rompe il diodo raddrizzatore di potenza del circuito di pilotaggio e lo spazio tra i diversi elettrodi polari sul circuito stampato, i controller LED possono anche danneggiare il circuito di pilotaggio.
Per risolvere questo problema, è necessario collegare un varistore a risposta rapida all'ingresso del circuito di pilotaggio del LED per garantire lo scarico delle interferenze in modalità differenziale. Poiché l'interferenza indotta dai fulmini viene ripetuta molte volte, quando la tensione di interferenza è elevata, il varistore conduce e scarica istantaneamente la corrente può essere elevata, quindi il varistore utilizzato non dovrebbe solo avere una capacità di risposta rapida, ma anche la capacità di condurre istantaneamente decine di ampere di scarica senza danni. Oltre all'uso di varistori, l'estremità di ingresso del circuito di pilotaggio del LED dovrebbe essere combinata anche con la protezione dalle interferenze condotte (EMI) ed è progettata una rete LC composita, in modo che queste reti LC non solo possano ostacolare la dispersione di EMI interne alla rete elettrica, ma svolgono anche un ruolo significativo nella soppressione del segnale di interferenza dei fulmini.
Inoltre, la distanza tra ciascun punto e la terra del circuito di pilotaggio del LED deve essere mantenuta superiore a 7 mm e la capacità di terra della protezione EMI e la resistenza dell'isolamento di terra del circuito di pilotaggio devono soddisfare i requisiti di isolamento rinforzato (4 V {{2 }}V), in modo che il circuito di pilotaggio del LED abbia una buona resistenza all'induttanza del fulmine in modalità differenziale e in modalità comune.