Sebagai komponen utamaLampu jalan LED, kualiti pemacu LED secara langsung mempengaruhi kebolehpercayaan dan kestabilan lampu keseluruhan. Jika pemandu lampu jalan LED rosak, ia akan membawa kepada kecekapan lampu yang rendah dan juga operasi yang tidak stabil.
Jadiapakah yang boleh menyebabkan kerosakan pada pemandu lampu jalan LED? Kami secara kasarnya mempunyai analisis berikut:
1. Penuaan komponen elektronik
Termasuk perintang, kapasitor, diod, transistor, LED, penyambung, IC dan peranti lain seperti litar terbuka, litar pintas, kelesuan, kebocoran, kegagalan fungsi, parameter elektrik tidak layak, kegagalan tidak stabil dan masalah kegagalan lain.
2. Isu kualiti PCB
Termasuk PCB, PCBA, pembasahan yang lemah, retak, delaminasi, CAF, litar terbuka, litar pintas dan masalah kegagalan lain.
3. Pelesapan haba yang lemah bagi bekalan kuasa LED
Litar pemanduan terdiri daripada komponen elektronik, dan beberapa komponen sangat sensitif terhadap suhu. Seperti kapasitor elektrolitik, formula lazim untuk menganggarkan hayat kapasitor elektrolitik ialah "setiap 10 darjah lebih rendah suhu, hayat akan berganda". Pelesapan haba yang lemah boleh memendekkan hayatnya dan kegagalan pramatang, yang membawa kepada kegagalan voltan LED dan kegagalan lampu. Khususnya untuk-bekalan kuasa terbina dalam (bekalan kuasa yang diletakkan di dalam keseluruhan lampu), bekalan kuasa dengan jumlah haba yang besar akan meningkatkan pengaliran haba dan tekanan pelesapan haba keseluruhan lampu, suhu LED akan meningkat, dan kecekapan cahaya serta jangka hayatnya akan dikurangkan dengan banyak. Oleh itu, apabila mereka bentuk bekalan kuasa LED, ia harus memberi perhatian kepada masalah pelesapan habanya sendiri. Oleh itu, masalah di atas boleh diselesaikan dengan menjalankan penilaian pada permulaan reka bentuk lampu dan reka bentuk bekalan kuasa secara serentak. Dalam reka bentuk, adalah perlu untuk mempertimbangkan secara menyeluruh pelesapan haba LED dan bekalan kuasa, dan mengawal pemanasan lampu secara keseluruhan, supaya lampu yang lebih baik boleh direka bentuk.
4. Masalah dalam reka bentuk bekalan kuasa
(1) Reka bentuk kuasa. Walaupun LED mempunyai kecekapan bercahaya yang tinggi, masih terdapat 80 peratus -85 peratus kehilangan haba, mengakibatkan kenaikan suhu 20-30K di dalam lampu. Jika suhu bilik ialah 25 darjah, bahagian dalam lampu akan menjadi 45-55 darjah. Bekalan kuasa berada dalam persekitaran suhu tinggi untuk masa yang lama. Untuk memastikan hayat perkhidmatan, margin kuasa mesti ditingkatkan. Secara amnya, margin 1.5 hingga 2 kali dikekalkan.
(2) Pemilihan komponen. Apabila suhu dalaman lampu ialah 45-55 darjah, kenaikan suhu dalaman bekalan kuasa ialah kira-kira 20 darjah, dan suhu aksesori komponen hendaklah mencapai 65-75 darjah. Sesetengah komponen akan hanyut pada suhu tinggi malah memendekkan jangka hayatnya. Oleh itu, komponen harus dipilih untuk kegunaan jangka panjang pada suhu yang lebih tinggi, dan perhatian khusus harus diberikan kepada kapasitor dan wayar elektrolitik.
(3) Reka bentuk prestasi elektrik. Bekalan kuasa pensuisan direka untuk parameter LED, terutamanya parameter semasa malar. Saiz arus menentukan kecerahan LED. Jika ralat arus kelompok besar, kecerahan keseluruhan kelompok lampu akan menjadi tidak sekata. Selain itu, perubahan suhu juga boleh menyebabkan arus keluaran bekalan kuasa beralih. Secara amnya, ralat kelompok dikawal dalam ±5 peratus untuk memastikan kecerahan lampu adalah konsisten, dan penurunan voltan hadapan LED adalah berat sebelah. Julat voltan arus malar reka bentuk bekalan kuasa hendaklah termasuk julat voltan LED. Apabila berbilang LED digunakan secara bersiri, kejatuhan voltan minimum didarab dengan bilangan sambungan siri ialah voltan had bawah, dan kejatuhan voltan maksimum didarab dengan bilangan sambungan siri ialah voltan had atas. Julat voltan arus malar bagi bekalan kuasa adalah lebih luas sedikit daripada julat ini. Secara amnya, had atas dan bawah ditetapkan kepada ruang kepala 1~ 2V.
(4) Reka bentuk susun atur PCB. Saiz lampu LED yang dikhaskan untuk bekalan kuasa adalah kecil (melainkan bekalan kuasa adalah luaran), jadi keperluan reka bentuk PCB adalah lebih tinggi, dan terdapat lebih banyak faktor yang perlu dipertimbangkan. Jarak keselamatan mestilah mencukupi, dan bekalan kuasa yang memerlukan pengasingan input dan output, litar utama dan litar sekunder memerlukan voltan tahan 1500 ~ 2500 VAC, dan jarak sekurang-kurangnya 3 mm mesti ditinggalkan pada PCB. Jika ia adalah lampu dengan cangkerang logam, susun atur keseluruhan bekalan kuasa juga harus mempertimbangkan jarak selamat antara-bahagian voltan tinggi dan cangkerang. Jika tiada ruang untuk memastikan jarak selamat, langkah lain mesti digunakan untuk memastikan penebat, seperti menebuk lubang pada PCB, menambah kertas penebat, dan gam penebat pasu. Di samping itu, susun atur papan juga harus mempertimbangkan keseimbangan haba, dan elemen pemanasan harus diagihkan secara sama rata dan tidak boleh diletakkan secara tertumpu untuk mengelakkan kenaikan suhu tempatan. Jauhkan kapasitor elektrolitik daripada sumber haba untuk melambatkan penuaan dan memanjangkan hayat perkhidmatan.
5. Kerosakan kilat
Sambaran petir merupakan fenomena semula jadi yang biasa berlaku terutamanya pada musim hujan. Kerosakan dan kerugian yang dibawanya dikira dalam ratusan bilion dolar setiap tahun di seluruh dunia. Sambaran petir terbahagi kepada sambaran petir secara langsung dan sambaran petir tidak langsung. Kilat tidak langsung terutamanya termasuk kilat konduktif dan kilat teraruh. Oleh kerana kesan tenaga yang dibawa oleh kilat langsung adalah sangat besar dan kuasa pemusnahnya sangat kuat, bekalan kuasa am tidak dapat menahannya, jadi perbincangan utama di sini adalah jenis kilat tidak langsung.
Kesan lonjakan yang dibentuk oleh sambaran petir adalah sejenis gelombang sementara, yang tergolong dalam gangguan sementara, yang boleh menjadi voltan lonjakan atau arus lonjakan. Sepanjang talian kuasa atau laluan lain (dijalankan kilat) atau melalui medan elektromagnet (kilat induktif) dan dihantar ke talian kuasa. Bentuk gelombangnya dicirikan oleh kenaikan pesat dahulu dan kemudian kejatuhan perlahan. Fenomena ini akan memberi kesan maut kepada bekalan kuasa. Kesan lonjakan segera yang dihasilkannya jauh melebihi tekanan elektrik peranti elektronik biasa, dan akibat langsung adalah kerosakan komponen elektronik.
6. Voltan grid melebihi beban kuasa
Apabila pendawaian cawangan grid pengubah yang sama terlalu panjang dan terdapat peralatan kuasa berskala besar-di cawangan, apabila peralatan berskala besar-bermula dan berhenti, voltan grid akan turun naik secara mendadak dan malah menyebabkan grid menjadi tidak stabil. Apabila voltan serta-merta grid melebihi 310 VAC, pemacu mungkin rosak (walaupun terdapat peranti perlindungan kilat, ia tidak sah, kerana peranti perlindungan kilat adalah untuk menangani pancang nadi berpuluh-puluh mikrosaat, dan turun naik grid boleh mencapai puluhan milisaat, malah ratusan milisaat) . Oleh itu, perhatian khusus harus diberikan apabila terdapat jentera elektrik yang besar pada grid kuasa cawangan lampu jalan. Adalah lebih baik untuk memantau julat turun naik grid kuasa atau menggunakan pengubah grid yang berasingan untuk membekalkan kuasa.
7. Kegagalan sendi pateri
Pembungkusan kuasa terutamanya melibatkan proses sambungan antara papan PCB dan komponen, di mana sambungan pateri memainkan peranan penting. Fungsi utama sambungan pateri adalah untuk merealisasikan sambungan mekanikal dan elektrik antara komponen elektronik dan substrat (papan PCB dalam bekalan kuasa LED). Kualiti sambungan pateri sangat menjejaskan kebolehpercayaan peranti. Di satu pihak, kegagalan sambungan pateri berpunca daripada kerosakan pematerian dalam pengeluaran dan pemasangan, seperti penyambung pateri, pematerian maya, lompang dan fenomena Manhattan. Sebaliknya, semasa proses perkhidmatan, apabila suhu ambien berubah, disebabkan oleh perbezaan pekali pengembangan haba antara komponen dan papan PCB, tegasan terma dijana dalam sambungan pateri. Perubahan berkala dalam tekanan akan menyebabkan kerosakan kelesuan pada sendi pateri dan akhirnya menyebabkan keletihan. Tidak sah.
Memandangkan bekalan kuasa pemanduan mempunyai kesan yang begitu besar terhadapLampu jalan LED, bagaimana untuk menyelesaikan masalah kerosakan mudah bekalan kuasa pemanduan LED?
Untuk menyelesaikan masalah kadar kegagalan yang tinggi dan penyelenggaraan sukar bekalan kuasa pemacu LED, melalui analisis prinsip pencahayaan LED dan permintaan kuasa, digabungkan dengan situasi aplikasi sebenar semasa, kami cuba menggunakan-voltan DC rendah mod bekalan kuasa dalam lampu jalan LED. Bekalan kuasa DC bukan sahaja mengurangkan kadar kegagalan kuasa pemacu LED, tetapi juga mengurangkan risiko keselamatan lampu jalan, dan memberikan kemudahan untuk pengecasan kenderaan elektrik masa hadapan.
Dengan pembangunan berterusan teknologi-diod pemancar cahaya (LED), pencahayaan LED telah berkembang secara beransur-ansur dari dalam ke luar. Sebab lambat promosi LED dalam bidang lampu jalan adalah kuasa tinggi lampu jalan dan persekitaran operasi yang keras. Selepas tempoh penjejakan dan ujian{1}}lampu jalan LED berkuasa tinggi, beberapa lampu LED telah gagal satu demi satu. Melalui analisis kegagalan, kami mendapati kerosakan bekalan kuasa pemacu LED menyumbang setinggi 90 peratus . Walaupun hayat perkhidmatan teori lampu jalan LED adalah selama 50,000 jam (13.7 tahun), hayat perkhidmatan litar pemanduannya agak pendek, kira-kira 12,000 jam (3 tahun) . Kuasa pemacu telah menjadi kekurangan yang menyekat hayat perkhidmatan lampu jalan LED. Pada masa yang sama, disebabkan kekurangan piawaian seragam untuk bekalan kuasa pemacu LED yang sepadan dengan zarah LED, antara muka output kuasa pemacu yang dihasilkan oleh pelbagai pembekal tidak seragam, dan kualitinya tidak sekata, yang membawa kesulitan kepada penyelenggaraan LED. lampu jalan, dan kos menggantikan bekalan kuasa pemacu adalah tinggi.
Masalah bekalan kuasa telah menjadi faktor penting yang mempengaruhi promosi dan penggunaan lampu LED. Hanya dengan menyelesaikan masalah bekalan kuasa LED, aplikasi lampu LED dalam pencahayaan jalan boleh dibuka.
1. Keperluan zarah LED untuk bekalan kuasa
Untuk menyelesaikan masalah bekalan kuasa LED, kita perlu memahami prinsip kerja asas zarah LED dan keperluan bekalan kuasa mereka.
Lampu LED yang digunakan pada masa ini dalam pencahayaan jalan mempunyai struktur pemancaran cahaya{{{0}}secara keseluruhan, termasuk dua bahagian: sumber cahaya LED dan sumber kuasa. Sumber cahaya LED ialah gabungan sebilangan zarah LED-berkuasa tinggi tertentu (pertama dalam siri dan kemudian secara selari) ke dalam cip pemancar cahaya-seluruh. LED tunggal sebenarnya adalah diod. Apabila voltan hadapan tertentu digunakan merentasi diod untuk merangsang simpang P-N untuk mengalirkan arus, LED boleh memancarkan cahaya. Voltan nominal LED tunggal ialah 3.4V±0.2V (voltan kerja sebenar adalah kira-kira 2.8~3.8V). Arus kerja berkaitan dengan kuasa dan kecerahan, dan LED dengan kuasa yang berbeza mempunyai arus yang berbeza. Secara umumnya, semakin tinggi kuasa, semakin tinggi arus, semakin banyak cahaya akan dipancarkan. Zarah LED 1W berkuasa tinggi{12}}yang digunakan dalam pencahayaan jalan mempunyai arus nominal 350mA.
Melalui analisis struktur lampu LED sebenar, kita dapat melihat dengan jelas bahawa sebilangan zarah LED disambungkan secara bersiri untuk mendapatkan rentetan LED dengan voltan kerja 40.8V±2.4V, dan kemudian rentetan LED ini disambung secara selari untuk mendapatkan satu lampu LED dengan arus kerja 3.5A. Mengira kerugian, keperluan kuasa lampu ialah 48V/3.5A.
2. kuasa pemacu LED
Talian bekalan kuasa lampu jalan sedia ada ialah arus ulang alik 220V, dan tiga langkah pengurangan voltan, pembetulan dan penstabilan arus mesti dijalankan untuk menyediakan bekalan kuasa DC voltan rendah-yang stabil untuk lampu LED. Mula-mula, kuasa AC 220V diturunkan kepada kuasa AC voltan rendah 48V-dan kemudian kuasa AC voltan rendah-ditukarkan kepada kuasa DC voltan rendah-dengan pembetulan jambatan dan kemudian ditukar kepada sumber arus malar oleh-pengatur pensuisan kecekapan tinggi untuk menyediakan arus malar untuk zarah LED. semasa.
Untuk mengurangkan kadar kegagalan cip, kebanyakan pengeluar memilih gabungan rentetan yang lebih sedikit dan lebih selari. Keperluan voltan lampu LED sedia ada kebanyakannya 48V. Setiap lampu LED mungkin mempunyai keperluan voltan dan arus bekalan kuasa yang sedikit berbeza. Dalam aplikasi sebenar, ia harus berdasarkan keseluruhan Pilih kuasa pemanduan yang sesuai untuk voltan dan arus
