Como componente chave delâmpadas de rua LED, a qualidade dos drivers de LED afeta diretamente a confiabilidade e a estabilidade das lâmpadas em geral. Se o driver da lâmpada de rua LED estiver danificado, isso levará a uma baixa eficiência da lâmpada e até mesmo a uma operação instável.
entãoo que pode causar danos ao driver da lâmpada de rua LED? Temos aproximadamente a seguinte análise:
1. Envelhecimento de componentes eletrônicos
Incluindo resistores, capacitores, diodos, transistores, LEDs, conectores, ICs e outros dispositivos como circuito aberto, curto-circuito, burnout, vazamento, falha funcional, parâmetros elétricos não qualificados, falha instável e outros problemas de falha.
2. Problemas de qualidade do PCB
Incluindo PCB, PCBA, umectação deficiente, rachaduras, delaminação, CAF, circuito aberto, curto-circuito e outros problemas de falha.
3. Má dissipação de calor da fonte de alimentação do LED
O circuito de acionamento é composto por componentes eletrônicos, e alguns componentes são muito sensíveis à temperatura. Como capacitores eletrolíticos, a fórmula predominante para estimar a vida útil dos capacitores eletrolíticos é "a cada 10 graus mais baixo na temperatura, a vida útil dobrará". A má dissipação de calor pode encurtar muito sua vida útil e falha prematura, levando à falha de tensão do LED e falha da lâmpada. Especialmente para a fonte de alimentação-embutida (a fonte de alimentação colocada em toda a lâmpada), uma fonte de alimentação com uma grande quantidade de calor aumentará a condução de calor e a pressão de dissipação de calor de toda a lâmpada, a temperatura do O LED aumentará e sua eficiência de luz e vida útil serão bastante reduzidas. Portanto, ao projetar a fonte de alimentação do LED, deve-se prestar atenção ao seu próprio problema de dissipação de calor. Portanto, os problemas acima podem ser resolvidos realizando a avaliação no início do projeto da lâmpada e o projeto da fonte de alimentação simultaneamente. No projeto, é necessário considerar de forma abrangente a dissipação de calor do LED e da fonte de alimentação e controlar o aquecimento da lâmpada como um todo, para que uma lâmpada melhor possa ser projetada.
4. Problemas no projeto da fonte de alimentação
(1) Projeto de energia. Embora o LED tenha alta eficiência luminosa, ainda há uma perda de calor de 80% a 85%, resultando em um aumento de temperatura de 20 a 30 K dentro da lâmpada. Se a temperatura ambiente for de 25 graus, o interior da lâmpada será de 45 a 55 graus. A fonte de alimentação está em um ambiente de alta temperatura por um longo tempo. Para garantir a vida útil, a margem de potência deve ser aumentada. Geralmente, uma margem de 1,5 a 2 vezes é mantida.
(2) Seleção de componentes. Quando a temperatura interna da lâmpada é de 45-55 graus, o aumento da temperatura interna da fonte de alimentação é de cerca de 20 graus e a temperatura dos acessórios do componente deve atingir 65-75 graus. Alguns componentes flutuam em altas temperaturas e até encurtam sua vida útil. Portanto, os componentes devem ser selecionados para uso a longo prazo em temperaturas mais altas, e atenção especial deve ser dada aos capacitores e fios eletrolíticos.
(3) Projeto de desempenho elétrico. A fonte de alimentação de comutação é projetada para parâmetros de LED, principalmente parâmetros de corrente constante. O tamanho da corrente determina o brilho do LED. Se o erro de corrente do lote for grande, o brilho de todo o lote de luzes será desigual. Além disso, as mudanças de temperatura também podem fazer com que a corrente de saída da fonte de alimentação mude. Geralmente, o erro do lote é controlado dentro de ±5 por cento para garantir que o brilho da lâmpada seja consistente e a queda de tensão direta do LED seja polarizada. A faixa de tensão de corrente constante do projeto da fonte de alimentação deve incluir a faixa de tensão do LED. Quando vários LEDs são usados em série, a queda de tensão mínima multiplicada pelo número de conexões em série é a tensão limite inferior e a queda de tensão máxima multiplicada pelo número de conexões em série é a tensão limite superior. A faixa de tensão de corrente constante da fonte de alimentação é ligeiramente maior que essa faixa. Geralmente, os limites superior e inferior são definidos para 1~ 2V headroom.
(4) projeto de layout de PCB. O tamanho das lâmpadas LED reservadas para a fonte de alimentação é pequeno (a menos que a fonte de alimentação seja externa), portanto, os requisitos de design da PCB são maiores e há mais fatores a serem considerados. A distância de segurança deve ser suficiente, e a fonte de alimentação que requer isolamento de entrada e saída, o circuito primário e o circuito secundário requerem uma tensão suportável de 1500 ~ 2500 VAC, e uma distância de pelo menos 3 mm deve ser deixada na PCB. Se for uma lâmpada com invólucro de metal, o layout de toda a fonte de alimentação também deve considerar a distância segura entre a parte de alta-tensão e o invólucro. Se não houver espaço para garantir uma distância segura, outras medidas devem ser usadas para garantir o isolamento, como perfurar a placa de circuito impresso, adicionar papel isolante e colocar cola isolante. Além disso, o layout da placa também deve considerar o equilíbrio térmico, e os elementos de aquecimento devem ser distribuídos uniformemente e não podem ser colocados de forma concentrada para evitar o aumento da temperatura local. Mantenha o capacitor eletrolítico longe da fonte de calor para retardar o envelhecimento e prolongar a vida útil.
5. Dano de raio
Os relâmpagos são um fenômeno natural comum, especialmente na estação chuvosa. Os danos e perdas que ela traz são calculados em centenas de bilhões de dólares todos os anos em todo o mundo. Os relâmpagos são divididos em relâmpagos diretos e relâmpagos indiretos. Os raios indiretos incluem principalmente os raios condutivos e os raios induzidos. Como o impacto de energia trazido pelo raio direto é muito grande e seu poder destrutivo é extremamente forte, a fonte de alimentação geral não pode suportá-lo, então a principal discussão aqui é o tipo de raio indireto.
O impacto de surto formado por relâmpagos é um tipo de onda transitória, que pertence à interferência transitória, que pode ser uma tensão de surto ou uma corrente de surto. Ao longo de linhas de energia ou outros caminhos (relâmpagos conduzidos) ou através de campos eletromagnéticos (relâmpagos indutivos) e transmitidos à linha de energia. Sua forma de onda é caracterizada por um aumento rápido primeiro e depois uma queda lenta. Este fenômeno terá um impacto fatal na fonte de alimentação. O impacto instantâneo que produz excede em muito o estresse elétrico dos dispositivos eletrônicos comuns, e o resultado direto é o dano dos componentes eletrônicos.
6. A tensão da rede excede a carga de energia
Quando a fiação da ramificação da rede do mesmo transformador é muito longa e há equipamentos de energia de grande-escala na ramificação, quando o equipamento de grande-escala inicia e para, a tensão da rede flutua acentuadamente e até mesmo fazer com que a grade seja instável. Quando a tensão instantânea da rede excede 310 VCA, o inversor pode ser danificado (mesmo se houver um dispositivo de proteção contra raios, ele é inválido, pois o dispositivo de proteção contra raios deve lidar com picos de pulso de dezenas de microssegundos e a flutuação da rede pode chegar a dezenas de milissegundos, ou mesmo centenas de milissegundos). Portanto, atenção especial deve ser dada quando houver máquinas elétricas de grande porte na rede elétrica do ramal de iluminação pública. É melhor monitorar a faixa de flutuação da rede elétrica ou usar um transformador de rede separado para fornecer energia.
7. Falha na junta de solda
O empacotamento de energia envolve principalmente o processo de conexão entre a placa PCB e os componentes, no qual as juntas de solda desempenham um papel importante. A principal função das juntas de solda é realizar a conexão mecânica e elétrica entre os componentes eletrônicos e o substrato (placa PCB na fonte de alimentação do LED). A qualidade das juntas de solda afeta seriamente a confiabilidade do dispositivo. Por um lado, a falha da junta de solda vem de falhas de solda na produção e montagem, como ponte de solda, solda virtual, vazios e fenômeno de Manhattan. Por outro lado, durante o processo de serviço, quando a temperatura ambiente muda, devido à diferença no coeficiente de expansão térmica entre os componentes e a placa PCB, é gerado estresse térmico nas juntas de solda. Mudanças periódicas na tensão causarão danos por fadiga nas juntas de solda e, finalmente, levarão à fadiga. Invalidar.
Uma vez que a fonte de alimentação de acionamento tem um impacto tão grande naluzes de rua LED, como resolver o problema de danos fáceis da fonte de alimentação de condução LED?
A fim de resolver os problemas de alta taxa de falhas e difícil manutenção da fonte de alimentação de acionamento de LED, através da análise do princípio de iluminação LED e demanda de energia, combinado com a situação atual da aplicação real, tentamos adotar baixa -tensão DC modo de alimentação em iluminação rodoviária LED. A fonte de alimentação CC não apenas reduz a taxa de falha da alimentação do LED, mas também reduz os riscos de segurança da iluminação rodoviária e oferece conveniência para o carregamento futuro de veículos elétricos.
Com o desenvolvimento contínuo da tecnologia de -diodos emissores de luz (LED), a iluminação LED expandiu-se gradualmente do interior para o exterior. A razão para a lenta promoção do LED no campo da iluminação viária é o alto poder da iluminação viária e o ambiente operacional hostil. Após um período de rastreamento e teste de lâmpadas de rua de LED de alta-potência, algumas lâmpadas de LED falharam uma após a outra. Através da análise da falha, descobrimos que os danos na fonte de alimentação da unidade de LED foram responsáveis por até 90 por cento. Embora a vida útil teórica das lâmpadas de rua LED seja de até 50,000 horas (13,7 anos), a vida útil de seu circuito de acionamento é relativamente curta, cerca de 12,000 horas (3 anos) . A potência de acionamento tornou-se uma deficiência que restringe a vida útil das luzes de rua LED. Ao mesmo tempo, devido à falta de padrões uniformes para fontes de alimentação de acionamento de LED que correspondam às partículas de LED, as interfaces de saída de potência de acionamento produzidas por vários fornecedores não são uniformes e a qualidade é desigual, o que traz inconvenientes para a manutenção do LED iluminação pública e o custo de substituição da fonte de alimentação do drive é alto.
O problema de fornecimento de energia tornou-se um fator importante que afeta a promoção e aplicação de lâmpadas LED. Somente resolvendo o problema da fonte de alimentação LED pode ser aberta a aplicação de lâmpadas LED na iluminação rodoviária.
1. Os requisitos de partículas de LED para fonte de alimentação
Para resolver o problema da fonte de alimentação de LED, precisamos entender o princípio básico de funcionamento das partículas de LED e seus requisitos de fonte de alimentação.
As lâmpadas LED atualmente utilizadas na iluminação rodoviária têm uma estrutura geral{{0}}emissora de luz, incluindo duas partes: uma fonte de luz LED e uma fonte de energia. A fonte de luz LED é uma combinação de um certo número de partículas de LED de alta-potência (primeiro em série e depois em paralelo) em um chip completo-emissor de luz. Um único LED é na verdade um diodo. Quando uma certa tensão direta é aplicada através do diodo para excitar a junção P-N para conduzir a corrente, o LED pode emitir luz. A tensão nominal de um único LED é 3,4V±0,2V (a tensão real de trabalho é de cerca de 2,8~3,8V). A corrente de trabalho está relacionada à potência e brilho, e LEDs de diferentes potências possuem correntes diferentes. De um modo geral, quanto maior a potência, quanto maior a corrente, mais luz será emitida. As partículas de LED de 1W de alta potência usadas na iluminação rodoviária têm uma corrente nominal de 350mA.
Através da análise estrutural das lâmpadas LED reais, podemos ver claramente que um certo número de partículas de LED são conectadas em série para obter uma corda de LED com uma tensão de trabalho de 40,8V±2,4V, e então essas cordas de LED são conectadas em paralelo para obter uma lâmpada LED com uma corrente de trabalho de 3,5A. Calculando a perda, o requisito de energia da lâmpada é de 48V/3,5A.
2. Potência da unidade de LED
A linha de alimentação de lâmpadas de rua existente é de 220 V de corrente alternada, e três etapas de redução de tensão, retificação e estabilização de corrente devem ser realizadas para fornecer uma fonte de alimentação CC estável de baixa-tensão para lâmpadas LED. Primeiro, a energia CA de 220 V é reduzida para energia CA de baixa-tensão de 48 V e, em seguida, a energia CA de baixa-tensão é convertida em energia CC de baixa-tensão pela retificação da ponte e em seguida, convertido em uma fonte de corrente constante por um regulador de comutação de alta-eficiência para fornecer corrente constante para as partículas de LED. Atual.
Para reduzir a taxa de falha do chip, a maioria dos fabricantes escolhe a combinação de menos strings e mais paralelo. Os requisitos de tensão das lâmpadas LED existentes são principalmente 48V. Cada lâmpada LED pode ter uma tensão de alimentação e requisitos de corrente ligeiramente diferentes. Em aplicações reais, deve ser baseado no total Escolha uma potência de acionamento adequada para a tensão e corrente
