متطلبات تصميم مصابيح الشوارع LED

1. أكبر ميزة لمصابيح LED هي وظيفة انبعاث الضوء الاتجاهي ، لأن جميع مصابيح LED تقريبًا مزودة بعواكس ، وكفاءة هذه العاكسات أعلى بكثير من كفاءة المصابيح. بالإضافة إلى ذلك ، تم تضمين كفاءة العاكس الذاتي في الكشف عن كفاءة ضوء LED. يجب أن تستفيد مصابيح الطريق التي تستخدم مصابيح LED بالكامل من خصائص الانبعاث الاتجاهي لمصابيح LED قدر الإمكان ، بحيث يقوم كل مصباح LED في مصابيح الطريق بإطلاق الضوء مباشرة على كل منطقة من الطريق المضاء ، ثم استخدام توزيع الضوء الإضافي للمصباح عاكس لتحقيق توزيع إضاءة شامل معقول للغاية لمصابيح الطريق. يجب أن يقال أن مصابيح الطريق يجب أن تفي حقًا بمتطلبات الإضاءة والتوحيد لمعايير CJJ45-2006 و CIE31 و CIE115 ، ويمكن تحقيق وظيفة توزيع الضوء ثلاث مرات في الإنارة بشكل أفضل. ، وللمصباح LED المزود بعاكس وزاوية خرج شعاع معقولة نفسه وظيفة توزيع إضاءة أولية جيدة. في المصباح ، يمكن تصميم موضع التثبيت واتجاه الانبعاث لكل LED وفقًا لارتفاع مصباح الطريق وعرض سطح الطريق لتحقيق وظيفة توزيع إضاءة ثانوية جيدة. يتم استخدام العاكس في هذا النوع من المصابيح فقط كطريقة مساعدة لتوزيع الضوء ثلاث مرات لضمان تجانس أفضل لإضاءة الطريق.

في تصميم تركيبات الإضاءة الفعلية للطرق ، يمكن تثبيت كل مصباح LED على التركيب بمفصل كروي عالمي في إطار فرضية تحديد اتجاه الإضاءة بشكل أساسي لكل مصباح LED. عند استخدام التركيبات في ارتفاعات مختلفة وعروض إضاءة مختلفة في نفس الوقت ، يمكن تعديل المفصل الكروي العام لجعل اتجاه الإضاءة لكل مصباح LED يصل إلى نتيجة مرضية. عند تحديد زاوية خرج الطاقة والشعاع لكل LED ، وفقًا لـ E (lx)=I (cd) / D (m) 2 (شدة الضوء ومسافة الإنارة قانون التربيع العكسي) ، يمكن حساب التحديد الأساسي لكل LED الطاقة التي يجب أن تتمتع بها زاوية خرج الشعاع ، ويمكن أن يصل ناتج الضوء لكل LED إلى القيمة المتوقعة عن طريق ضبط طاقة كل LED وإخراج الطاقة المختلفة بواسطة دائرة محرك LED لكل LED. تعتبر طرق الضبط هذه خاصة بمصابيح الطريق التي تستخدم مصادر إضاءة LED ، والاستفادة الكاملة من هذه الخصائص يمكن أن تقلل من كثافة طاقة الإضاءة تحت فرضية تلبية الإضاءة والتوحيد لسطح الطريق ، وتحقيق الغرض من توفير الطاقة.

2. نظام إمداد الطاقة لأضواء الشوارع LED يختلف أيضًا عن مصادر الإضاءة التقليدية. تعد طاقة محرك التيار المستمر التي تتطلبها مصابيح LED بمثابة حجر الزاوية لضمان التشغيل العادي. غالبًا ما تؤدي حلول إمداد الطاقة بالتبديل البسيط إلى تلف أجهزة LED. تعد كيفية جعل مجموعة من مصابيح LED معبأة بإحكام معًا مؤشرًا لفحص مصابيح الشوارع LED. إن متطلبات LED لدائرة القيادة هي ضمان خصائص خرج التيار المستمر. نظرًا لأن جهد الوصلة صغير نسبيًا عندما يعمل LED في الاتجاه الأمامي ، فإن تيار محرك LED الثابت مضمون بشكل أساسي لضمان طاقة الخرج الثابتة لمصباح LED. بالنسبة للوضع الحالي لجهد إمداد الطاقة غير المستقر في بلدي ، من الضروري جدًا أن يكون لدائرة القيادة الخاصة بمصباح الطريق LED خاصية خرج تيار مستمر ، والتي يمكن أن تضمن إخراج الضوء الثابت وتمنع LED من التغلب على القوة.

من أجل جعل دائرة محرك LED تظهر خصائص تيار ثابت ، بالنظر إلى الداخل من نهاية الإخراج لدائرة القيادة ، يجب أن تكون مقاومة الخرج الداخلية عالية. عند العمل ، يمر تيار الحمل أيضًا عبر هذه المعاوقة الداخلية للإخراج. إذا كانت دائرة القيادة تتكون من تنحى وتصحيح وتصفية بالإضافة إلى دارة مصدر تيار مستمر ثابت أو مصدر طاقة تحويل عام بالإضافة إلى دائرة مقاومة ، فيجب أن تستهلك أيضًا قدرًا كبيرًا من الطاقة النشطة. لذلك ، من غير المحتمل أن تكون كفاءة هذين النوعين من دوائر القيادة عالية في ظل فرضية تلبية ناتج التيار المستمر بشكل أساسي. مخطط التصميم الصحيح هو استخدام دوائر التبديل الإلكترونية النشطة أو التيارات عالية التردد لتشغيل مصابيح LED. يمكن أن يؤدي استخدام المخططين المذكورين أعلاه إلى جعل دائرة القيادة تتمتع بكفاءة تحويل عالية مع الحفاظ على خصائص خرج تيار مستمر جيدة.

تعتمد مصابيح الطريق في بلدنا بشكل أساسي وضع مصدر الضوء HID بالإضافة إلى الزناد والصابورة الاستقرائية ، على الرغم من أن هذا الوضع يعاني من مشاكل انخفاض كفاءة الطاقة والاصطرابي. عند استخدام مصابيح LED ذات دوائر القيادة الإلكترونية في حالات الإضاءة الخارجية ، فإن أحد الجوانب المهمة التي تهدد اللدونة هي مشكلة تحريض البرق.

كما نعلم جميعًا ، يصدر البرق في السماء موجة راديوية واسعة النطاق ، في حين أن خطوط إمداد الطاقة لمصابيح الطريق العلوية يتم استقبالها لاسلكيًا جيدًا. تعتبر موجات الراديو المنبعثة من نفس البرق الذي يستقبله خطان للطاقة إشارات تداخل ذات نمط شائع لدائرة القيادة. يمكن أن يصل هذا التداخل في الوضع الشائع إلى مئات الفولتات إلى آلاف الفولتات على الأرض ، ومن السهل أن ينهار في دائرة القيادة. يمكن أن تتسبب سعة التأريض EMC أو فجوة كهربائية صغيرة على الأرض (في الغلاف) في تلف دائرة القيادة.

بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لأن خط إمداد الطاقة في بلدي هو مصدر طاقة قطبي مؤرض ثلاثي الأطوار رباعي الأسلاك ، في كل قسم من خطي إمداد الطاقة العلوي ، في الوقت الذي يتم فيه إحداث موجة الراديو من البرق ، فإن القوتين خطوط الإمداد متصلة بالأرض. تختلف المعاوقة اللحظية ويتم إنشاء جهد تداخل للوضع التفاضلي بين خطي إمداد الطاقة. يمكن أن يصل جهد التداخل الفوري للوضع التفاضلي هذا أيضًا إلى مئات الفولتات إلى أكثر من 3000 فولت. غالبًا ما يكسر هذا الجهد الصمام الثنائي لمعدل الطاقة والدائرة المطبوعة لدائرة القيادة. للتحكم في الفجوة الكهربائية بين الأقطاب الكهربائية ذات الأقطاب المختلفة على لوحة الدائرة ، سوف تلحق وحدة التحكم LED أيضًا إتلاف دائرة القيادة.

لحل هذه المشكلة ، يجب توصيل متغير سريع الاستجابة بنهاية الإدخال لدائرة محرك LED لضمان تفريغ تداخل الوضع التفاضلي. نظرًا لتكرار التداخل الاستقرائي للصواعق عدة مرات ، عندما يكون جهد التداخل مرتفعًا ، فقد يكون تيار التوصيل والتفريغ الفوريين للمكثف كبيرًا. لذلك ، لا ينبغي أن يكون للمكثف المستخدم قدرة استجابة سريعة فحسب ، بل يجب أن يكون له أيضًا توصيل فوري. لا تتضرر سعة تصريف عشرات الأمبير. بالإضافة إلى استخدام المتغيرات ، يجب أيضًا دمج نهاية الإدخال لدائرة محرك LED مع حماية التداخل (EMI) ، ويجب تصميم شبكة LC المركبة بحيث لا يمكن لشبكات LC هذه فقط منع EMI الداخلية من التسرب إلى الشبكة ، ولكن أيضًا لإشارة التداخل الخاصة بالبرق تأثير مثبط واضح.

بالإضافة إلى ذلك ، يجب إبقاء الفجوة الكهربائية بين كل نقطة من دائرة محرك LED والأرض فوق 7 مم. يجب أن تفي سعة التأريض لحماية EMI والقوة العازلة لدائرة القيادة على الأرض بمتطلبات العزل المعزز (4V+2750V) ، والتي يمكن أن تجعل LED تتميز دائرة القيادة بمقاومة جيدة للوضع التفاضلي والوضع الشائع لتحريض البرق.