önemli bir bileşeni olarakLED sokak lambaları, LED sürücülerinin kalitesi, genel lambaların güvenilirliğini ve kararlılığını doğrudan etkiler. LED sokak lambası sürücüsü hasar görürse, lambanın veriminin düşmesine ve hatta kararsız çalışmasına neden olur.
BöyleLED sokak lambası sürücüsüne ne zarar verebilir? Kabaca şu analize sahibiz:
1. Elektronik bileşenlerin yaşlanması
Dirençler, kapasitörler, diyotlar, transistörler, LED'ler, konektörler, IC'ler ve açık devre, kısa devre, yanma, kaçak, işlevsel arıza, niteliksiz elektrik parametreleri, kararsız arıza ve diğer arıza sorunları gibi diğer cihazlar dahil.
2. PCB kalite sorunları
PCB, PCBA, zayıf ıslatma, çatlama, delaminasyon, CAF, açık devre, kısa devre ve diğer arıza sorunları dahil.
3. LED güç kaynağının zayıf ısı dağılımı
Sürüş devresi elektronik bileşenlerden oluşur ve birkaç bileşen sıcaklığa çok duyarlıdır. Elektrolitik kapasitörler gibi, elektrolitik kapasitörlerin ömrünü tahmin etmek için geçerli formül "sıcaklıkta her 10 derece daha düşük, ömür iki katına çıkar" şeklindedir. Kötü ısı dağılımı, ömrünü büyük ölçüde kısaltabilir ve erken arızaya neden olarak LED voltajı arızasına ve lamba arızasına neden olabilir. Özellikle dahili -güç kaynağı (tüm lambaya yerleştirilmiş güç kaynağı), büyük miktarda ısıya sahip bir güç kaynağı, tüm lambanın ısı iletimini ve ısı dağıtma basıncını, lambanın sıcaklığını artıracaktır. LED artacak ve ışık verimliliği ve ömrü büyük ölçüde azalacaktır. Bu nedenle LED güç kaynağını tasarlarken kendi ısı yayma sorununa dikkat etmelidir. Bu nedenle, lamba tasarımının başında değerlendirme ve güç kaynağı tasarımı aynı anda yapılarak yukarıdaki problemler çözülebilir. Tasarımda, daha iyi bir lamba tasarlanabilmesi için LED'in ve güç kaynağının ısı dağılımını kapsamlı bir şekilde düşünmek ve lambanın ısınmasını bir bütün olarak kontrol etmek gerekir.
4. Güç kaynağı tasarımındaki sorunlar
(1) Güç tasarımı. LED'in yüksek ışık verimliliği olmasına rağmen, hala yüzde 80 - yüzde 85 ısı kaybı var ve bu da lambanın içinde 20-30K'lık bir sıcaklık artışına neden oluyor. Oda sıcaklığı 25 derece ise lambanın içi 45-55 derece olacaktır. Güç kaynağı uzun süre yüksek sıcaklık ortamında. Hizmet ömrünü sağlamak için güç marjı artırılmalıdır. Genel olarak, 1,5 ila 2 kat marj korunur.
(2) Bileşen seçimi. Lambanın iç sıcaklığı 45 - 55 derece olduğunda, güç kaynağının iç sıcaklık artışı yaklaşık 20 derecedir ve bileşen aksesuarlarının sıcaklığı 65-75 dereceye ulaşmalıdır. Bazı bileşenler yüksek sıcaklıklarda sürüklenecek ve hatta ömürlerini kısaltacaktır. Bu nedenle, bileşenler daha yüksek sıcaklıklarda uzun süreli kullanım için seçilmeli ve elektrolitik kapasitörlere ve tellere özel dikkat gösterilmelidir.
(3) Elektrik performans tasarımı. Anahtarlamalı güç kaynağı, başta sabit akım parametreleri olmak üzere LED parametreleri için tasarlanmıştır. Akımın boyutu LED'in parlaklığını belirler. Toplu akım hatası büyükse, tüm ışık grubunun parlaklığı eşit olmayacaktır. Ayrıca, sıcaklık değişiklikleri güç kaynağı çıkış akımının değişmesine de neden olabilir. Genel olarak, lambanın parlaklığının tutarlı olmasını ve LED'in ileri voltaj düşüşünün önyargılı olmasını sağlamak için parti hatası yüzde ±5 içinde kontrol edilir. Güç kaynağı tasarımının sabit akım voltaj aralığı, LED'in voltaj aralığını içermelidir. Seri olarak birden fazla LED kullanıldığında, minimum voltaj düşüşünün seri bağlantı sayısı ile çarpımı alt limit voltajı, maksimum voltaj düşüşü ile seri bağlantı sayısı çarpımı üst limit voltajıdır. Güç kaynağının sabit akım voltaj aralığı bu aralıktan biraz daha geniştir. Genel olarak, üst ve alt limitler 1~ 2V boşluk payına ayarlanır.
(4) PCB yerleşim tasarımı. Güç kaynağı için ayrılan LED lambaların boyutu küçüktür (güç kaynağı harici değilse), bu nedenle PCB tasarım gereksinimleri daha yüksektir ve dikkate alınması gereken daha fazla faktör vardır. Güvenlik mesafesi yeterli olmalı ve giriş ve çıkış izolasyonu gerektiren güç kaynağı, birincil devre ve ikincil devre 1500 ~ 2500 VAC dayanma gerilimi gerektirmeli ve PCB üzerinde en az 3 mm mesafe bırakılmalıdır. Metal gövdeli bir lamba ise, tüm güç kaynağının yerleşimi ayrıca yüksek-gerilim kısmı ile gövde arasındaki güvenli mesafeyi de dikkate almalıdır. Güvenli bir mesafe sağlamak için boşluk yoksa, yalıtımı sağlamak için PCB'de delikler açmak, yalıtım kağıdı eklemek ve yalıtım yapıştırıcısı yerleştirmek gibi başka önlemler kullanılmalıdır. Ayrıca pano yerleşiminde ısı dengesi de dikkate alınmalı ve yerel sıcaklık artışını önlemek için ısıtma elemanları eşit olarak dağıtılmalı ve yoğun bir şekilde yerleştirilmemelidir. Yaşlanmayı yavaşlatmak ve servis ömrünü uzatmak için elektrolitik kondansatörü ısı kaynağından uzak tutun.
5. Yıldırım hasarı
Yıldırım çarpmaları, özellikle yağışlı mevsimlerde yaygın bir doğal fenomendir. Getirdiği hasar ve kayıp, dünya çapında her yıl yüz milyarlarca dolar olarak hesaplanmaktadır. Yıldırım çarpmaları, doğrudan yıldırım çarpmaları ve dolaylı yıldırım çarpmaları olarak ikiye ayrılır. Dolaylı yıldırım esas olarak iletken yıldırım ve uyarılmış yıldırım içerir. Direkt yıldırımın getirdiği enerji etkisi çok büyük ve yıkıcı gücü son derece güçlü olduğu için genel güç kaynağı buna dayanamaz, bu yüzden buradaki asıl tartışma dolaylı yıldırım türüdür.
Yıldırım çarpmalarının oluşturduğu dalgalanma etkisi, aşırı gerilim veya aşırı akım olabilen geçici girişime ait bir tür geçici dalgadır. Güç hatları veya diğer yollar boyunca (iletilmiş yıldırım) veya elektromanyetik alanlar (endüktif yıldırım) yoluyla ve güç hattına iletilir. Dalga biçimi, önce hızlı bir yükseliş ve ardından yavaş bir düşüş ile karakterize edilir. Bu fenomenin güç kaynağı üzerinde ölümcül bir etkisi olacaktır. Ürettiği anlık dalgalanma etkisi, sıradan elektronik cihazların elektriksel stresini çok aşıyor ve bunun doğrudan sonucu, elektronik bileşenlerin zarar görmesidir.
6. Şebeke voltajı güç yükünü aşıyor
Aynı trafonun şebeke branşman kablolaması çok uzun olduğunda ve branşmanda büyük-ölçekli güç ekipmanı bulunduğunda, büyük-ölçekli ekipman çalıştığında ve durduğunda, şebeke voltajı keskin bir şekilde dalgalanacaktır ve hatta şebekenin kararsız olmasına neden olur. Şebekenin anlık voltajı 310 VAC'yi aştığında sürücü zarar görebilir (yıldırımdan korunma cihazı olsa bile geçersizdir, çünkü yıldırımdan korunma cihazı onlarca mikrosaniyelik darbe yükselmeleri ve şebeke dalgalanması ile ilgilenecektir. onlarca milisaniyeye, hatta yüzlerce milisaniyeye ulaşabilir). Bu nedenle, sokak aydınlatma şubesi elektrik şebekesinde büyük elektrikli makineler olduğunda özel dikkat gösterilmelidir. Güç şebekesinin dalgalanma aralığını izlemek veya güç sağlamak için ayrı bir şebeke transformatörü kullanmak en iyisidir.
7. Lehim bağlantı hatası
Güç paketleme esas olarak PCB kartı ile lehim bağlantılarının önemli bir rol oynadığı bileşenler arasındaki bağlantı sürecini içerir. Lehim bağlantılarının ana işlevi, elektronik bileşenler ve alt tabaka (LED güç kaynağındaki PCB kartı) arasındaki mekanik ve elektriksel bağlantıyı gerçekleştirmektir. Lehim bağlantılarının kalitesi, cihazın güvenilirliğini ciddi şekilde etkiler. Bir yandan lehim bağlantısı arızası, lehim köprüleme, sanal lehimleme, boşluklar ve Manhattan fenomeni gibi üretim ve montajdaki lehim hatalarından kaynaklanır. Öte yandan, servis işlemi sırasında, ortam sıcaklığı değiştiğinde, bileşenler ve PCB kartı arasındaki termal genleşme katsayısındaki fark nedeniyle, lehim bağlantılarında termal stres oluşur. Stresteki periyodik değişiklikler, lehim bağlantılarında yorulma hasarına neden olacak ve sonuçta yorgunluğa yol açacaktır. Geçersiz kılmak.
Sürüş güç kaynağının üzerinde çok büyük bir etkisi olduğundanLED sokak lambaları, LED sürüş güç kaynağının kolay hasar görme sorunu nasıl çözülür?
LED aydınlatma prensibi ve güç talebinin analizi yoluyla, yüksek arıza oranı ve LED sürüş güç kaynağının zor bakımı sorunlarını çözmek için, mevcut fiili uygulama durumuyla birlikte, düşük -voltaj DC'yi benimsemeye çalışıyoruz. LED yol aydınlatmasında güç kaynağı modu. DC güç kaynağı, yalnızca LED tahrik gücünün arıza oranını azaltmakla kalmaz, aynı zamanda yol aydınlatmasının güvenlik risklerini de azaltır ve gelecekteki elektrikli araç şarjı için kolaylık sağlar.
Işık-yayan diyot (LED) teknolojisinin sürekli gelişmesiyle birlikte, LED aydınlatma yavaş yavaş iç mekandan dış mekana doğru genişledi. LED'in yol aydınlatması alanında yavaş tanıtımının nedeni, yol aydınlatmasının yüksek gücü ve zorlu çalışma ortamıdır. Yüksek-güçlü LED sokak lambalarının bir süre izlenip test edilmesinden sonra, bazı LED lambalar birbiri ardına arızalandı. Arızanın analizi sayesinde, LED sürücü güç kaynağı hasarının yüzde 90'a varan bir oranda sorumlu olduğunu bulduk. LED sokak lambalarının teorik hizmet ömrü 50,000 saat (13.7 yıl) kadar uzun olmasına rağmen, sürüş devresinin hizmet ömrü nispeten kısa, yaklaşık 12,{8}} saat (3 yıl) . Sürüş gücü, LED sokak lambalarının hizmet ömrünü kısıtlayan bir eksiklik haline geldi. Aynı zamanda, LED parçacıklarıyla eşleşen LED sürücü güç kaynakları için tek tip standartların olmaması nedeniyle, çeşitli tedarikçiler tarafından üretilen sürücü güç çıkış arayüzleri tek tip değildir ve kalite eşit değildir, bu da LED'in bakımına rahatsızlık verir. sokak lambaları ve sürücü güç kaynağını değiştirme maliyeti yüksektir.
Güç kaynağı sorunu, LED lambaların tanıtımını ve uygulamasını etkileyen önemli bir faktör haline gelmiştir. Sadece LED güç kaynağı sorunu çözülerek yol aydınlatmasında LED lambaların uygulaması açılabilir.
1. Güç kaynağı için LED parçacıklarının gereksinimleri
LED güç kaynağı sorununu çözmek için LED parçacıklarının temel çalışma prensibini ve güç kaynağı gereksinimlerini anlamamız gerekir.
Halihazırda yol aydınlatmasında kullanılan LED lambalar, iki bölümden oluşan genel bir ışık{{0}yayan yapıya sahiptir: bir LED ışık kaynağı ve bir güç kaynağı. LED ışık kaynağı, belirli sayıda yüksek-güçlü LED parçacıklarının (önce seri ve sonra paralel) bir bütün ışık-yayan çipte birleşimidir. Tek bir LED aslında bir diyottur. Akımı iletmek için P-N bağlantısını uyarmak için diyot boyunca belirli bir ileri voltaj uygulandığında, LED ışık yayabilir. Tek bir LED'in nominal voltajı 3.4V±0.2V'dir (gerçek çalışma voltajı yaklaşık 2.8~3.8V'dir). Çalışma akımı güç ve parlaklık ile ilgilidir ve farklı güçlerdeki LED'lerin farklı akımları vardır. Genel olarak konuşursak, güç ne kadar yüksek olursa, akım o kadar yüksek olursa, o kadar fazla ışık yayılır. Yol aydınlatmasında kullanılan yüksek-güçlü 1W LED parçacıklarının nominal akımı 350mA'dır.
Gerçek LED lambaların yapısal analizi sayesinde, belirli sayıda LED parçacığının 40.8V±2.4V çalışma voltajına sahip bir LED dizisi elde etmek için seri olarak bağlandığını ve ardından bu LED dizilerinin paralel olarak bağlandığını açıkça görebiliriz. 3.5A çalışma akımına sahip bir LED lamba elde etmek. Kayıp hesaplandığında, lambanın güç gereksinimi 48V/3.5A'dır.
2. LED sürücü gücü
Mevcut sokak lambası güç kaynağı hattı 220V alternatif akımdır ve LED lambalar için sabit bir düşük-voltaj DC güç kaynağı sağlamak için üç aşamalı voltaj düşürme, düzeltme ve akım stabilizasyonu gerçekleştirilmelidir. İlk olarak, 220V AC güç, 48V düşük-voltaj AC gücüne düşürülür ve ardından düşük-voltaj AC gücü, köprü düzeltme ile düşük-voltaj DC gücüne dönüştürülür ve daha sonra LED parçacıkları için sabit akım sağlamak için yüksek bir -verimlilik anahtarlama düzenleyicisi tarafından sabit bir akım kaynağına dönüştürülür. Akım.
Çip arıza oranını azaltmak için çoğu üretici, daha az dizi ve daha fazla paralel kombinasyonunu seçer. Mevcut LED lambaların voltaj gereksinimleri çoğunlukla 48V'dir. Her bir LED lamba, biraz farklı güç kaynağı voltajına ve akım gereksinimlerine sahip olabilir. Gerçek uygulamalarda, genel olarak voltaj ve akım için uygun bir sürüş gücü seçin.
