דרישות עיצוב עבור נורות רחוב LED
Oct 30, 2021
1. התכונה הגדולה ביותר של נורות LED תאורה היא הפונקציה של פליטת אור כיווני, כי כמעט כל נורות כוח מצוידים מחזירי אור, ואת היעילות של מחזירי אור כאלה הוא גבוה משמעותית מזה של מנורות. בנוסף, היעילות של רפלקטור עצמי נכללה בזיהוי אפקט האור של ה- LED. זוהרי כביש באמצעות נוריות צריך לעשות שימוש מלא במאפייני הפליטה כיוונית של נוריות LED, כך שכל נורת LED בכביש זוהרת ישירות לכל אזור של משטח הכביש המואר, ולאחר מכן להשתמש בהתפלגות האור המסייע של רפלקטור הזוהר כדי להשיג התפלגות אור מקיפה סבירה מאוד של מנורות כביש. יש לומר כי מנורות כביש חייבות באמת לעמוד בדרישות ההארה והאחידה של תקני CJJ45-2006 ו- CIE31 ו- CIE115, ופונקציית חלוקת האור שלוש המקרים באור יכולה להתממש טוב יותר. ול-LED עם רפלקטור וזווית פלט קרן סבירה כשלעצמה יש פונקציית התפלגות אור ראשונית טובה., באור, ניתן לתכנן את מיקום ההתקנה ואת כיוון הפליטה של כל נורת LED בהתאם לגובה הזוהר ברחוב ורוחב פני הכביש כדי להשיג פונקציית חלוקת אור משנית טובה. רפלקטור בסוג זה של מנורות משמש רק כשיטת חלוקת אור שלוש שעות עזר כדי להבטיח אחידות טובה יותר של תאורת הכביש.
בתכנון גופי תאורת כביש בפועל, כל נורית LED יכולה להיות קבועה על הקבע עם מפרק אוניברסלי כדורי תחת ההנחה של בעצם הגדרת כיוון התאורה של כל LED. כאשר נעשה שימוש בגוף בגבהים שונים וברוחב תאורה בו זמנית, ניתן לכוונן את המפרק האוניברסלי הכדורי כך שכיוון התאורה של כל נורת LED משיג תוצאה משביעת רצון. בעת קביעת זווית היציאה של העוצמה והקרן של כל נורית LED, על פי E(lx)=I(cd)/D(m)2 (עוצמת אור ומרחק ההוארה החוק הריבועי ההופכי), ניתן לחשב את הבחירה הבסיסית של כל נורית ההפעלה העוצמה שצריכה להיות לזווית פלט הקרן, ופלט האור של כל נורית יכול להגיע לערך הצפוי על ידי התאמת העוצמה של כל נורית ופלט הכוח השונה ממעגל כונן ה- LED לכל נורית LED. שיטות התאמה אלה מוזרות למנורות כביש באמצעות מקורות תאורת LED, ושימוש מלא בתכונות אלה יכול להפחית את צפיפות כוח התאורה תחת הנחת היסוד של עמידה בהבלת פני הכביש ואחידות ההוארה, ולהשיג את המטרה של חיסכון באנרגיה.
2. מערכת החשמל של נורות רחוב LED שונה גם ממקורות אור מסורתיים. עוצמת הכונן הנוכחית הקבועה הנדרשת על-ידי נוריות LED היא אבן פינה כדי להבטיח את פעולתה הרגילה. פתרונות פשוטים של ספק כוח מיתוג לעתים קרובות לגרום נזק להתקני LED. כיצד להפוך קבוצה של נוריות ארוזות בחוזקה יחד הוא גם אינדיקטור לחקירת אורות רחוב LED. הדרישה של LED במעגל הכונן היא להבטיח את המאפיינים של פלט זרם קבוע. מכיוון שמתח הצומת קטן יחסית כאשר ה- LED פועל בכיוון הקדמי, זרם כונן ה- LED הקבוע מובטח בעצם כדי להבטיח את כוח היציאה הקבוע של ה- LED. עבור המצב הנוכחי של מתח אספקת חשמל לא יציב במדינה שלנו, זה מאוד הכרחי עבור מעגל הנהיגה של נורת הכביש LED יש מאפיין פלט זרם קבוע, אשר יכול להבטיח את תפוקת האור הקבוע ולמנוע את LED משתלט.
על מנת לגרום למעגל כונן ה- LED להציג מאפיינים קבועים של זרם, במבט פנימה מקצה הפלט של מעגל ההנעה, המכשול הפנימי של הפלט שלו חייב להיות גבוה. בעת העבודה, זרם העומס עובר גם דרך מכשול פנימי פלט זה. אם מעגל ההנעה מורכב מצעד למטה, תיקון וסינון ואחריו מעגל מקור זרם קבוע DC או ספק כוח מיתוג כללי בתוספת מעגל התנגדות, עליו גם לצרוך הרבה כוח פעיל. לכן, היעילות של שני סוגים אלה של מעגלי כונן לא סביר להיות גבוה תחת הנחת היסוד של בעצם סיפוק הפלט הנוכחי הקבוע. ערכת העיצוב הנכונה היא להשתמש במעגל מיתוג אלקטרוני פעיל או בזרם בתדר גבוה כדי להניע את נורית ה- LED. שימוש בשתי התוכניות לעיל יכול להפוך את מעגל הכונן יש יעילות המרה גבוהה תחת ההנחה של שמירה על מאפייני פלט נוכחי קבוע טוב.
מנורות הכביש והפנסים בארצנו בעצם לאמץ את המצב של מקור אור HID בתוספת הדק ונטל אינדוקטיבי, אם כי מצב זה יש את הבעיה של יעילות אנרגיה נמוכה סטרובוסקופי. היבט חשוב המאיים על הפלסטיות של מנורות LED במעגלי הנעה אלקטרוניים כאשר נעשה שימוש במצבי תאורה חיצוניים הוא בעיית אינדוקציה ברק.
כפי שכולנו יודעים, ברקים בשמיים פולטים גל רדיו רחב טווח, בעוד קווי אספקת החשמל עבור מנורות כביש תקורה מתקבלים היטב אלחוטי. גלי הרדיו הנפלטים על ידי אותו ברק שהתקבל על ידי שני קווי החשמל הם אותות הפרעה למצב נפוץ עבור מעגל הכונן. הפרעה זו במצב נפוץ יכולה להגיע למאות וולט עד אלפי וולט לקרקע, וקל להתפרק במעגל ההנעה. קיבוליות הארקת EMC או פער חשמלי קטן לקרקע (למעטפת) עלולים לגרום נזק למעגל ההנעה.
בנוסף, מכיוון שקו אספקת החשמל של ארצי הוא קו ניטרלי תלת-פאזי בעל ארבעה חוטים מקורקע, בכל חלק משני קווי אספקת החשמל העיליים, ברגע שגל הרדיו של הברק מושרה, שני קווי אספקת החשמל מחוברים לקרקע. העכבה המיידית שונה ומתח הפרעה של מצב דיפרנציאלי נוצר בין שני קווי ספק הכוח. מתח הפרעה מיידי זה של מצב דיפרנציאלי יכול להגיע גם למאות וולט ליותר מ-3,000 וולט. מתח זה שובר לעתים קרובות את דיודת תיקון הכוח ואת המעגל המודפס של מעגל הכונן. כדי לשלוט בפער החשמלי בין האלקטרודות של קוטביות שונות בלוח המעגלים, בקר ה- LED יפגע גם במעגל ההנעה.
כדי לפתור בעיה זו, משתנה תגובה מהירה חייב להיות מחובר לקצה הקלט של מעגל כונן LED כדי להבטיח את הפריקה של הפרעות במצב דיפרנציאלי. מאז ההפרעה האינדוקטיבית של ברק חוזר על עצמו פעמים רבות, כאשר מתח ההפרעה גבוה, ההולכת המיידית וזרם הפריקה של varistor עשוי להיות גדול. לכן, varistor בשימוש צריך לא רק להיות יכולת תגובה מהירה, אלא גם יש מוליך מיידי. יכולת הפריקה של עשרות אמפרים אינה ניזוקה. בנוסף לשימוש במגוון, יש לשלב גם את קצה הקלט של מעגל כונן ה-LED עם הגנת הפרעות (EMI) נערך, ויש לתכנן רשת LC מורכבת כך שרשתות LC אלה יכולות לא רק למנוע דליפת EMI פנימית לרשת, אלא גם לאות ההפרעה של הברק יש השפעה מעכבת ברורה.
בנוסף, יש לשמור על מרווח חשמלי בין כל נקודה במעגל כונן ה-LED לבין הקרקע מעל 7 מ"מ. קיבוליות ההארקה של הגנת EMI וכוח בידוד הקרקע של מעגל ההנעה אמורים לעמוד בדרישות של בידוד מחוזק (4V + 2750V), אשר יכול להפוך את ה- LED למעגל ההנעה יש עמידות טובה למצב דיפרנציאלי ואינדוקציה ברק במצב משותף.






