1. Bonne construction du produit et gestion thermique
Un bon projecteur à LED à haut mât se compose généralement d'un boîtier et d'un compartiment électrique (pilote) généralement fabriqués à partir d'aluminium moulé sous pression à faible teneur en cuivre. Le boîtier d'inondation en aluminium robuste est conçu pour accueillir tous les composants électriques et optiques. Une carte de circuit imprimé à noyau métallique (MCPCB) assure la connexion thermique entre le dissipateur thermique et le boîtier LED, l'isolation électrique et le transfert d'électricité dans les LED. Un cadre de lentille fixe une lentille claire ou prismatique en verre trempé ou en polycarbonate résistant aux chocs. Le cadre est ensuite scellé mécaniquement avec un joint en silicone pour un fonctionnement étanche aux intempéries. Un défi dans la conception de projecteurs à LED à haut mât est que les LED haute puissance émettent une grande quantité de chaleur. Par conséquent, il peut être avantageux d'éliminer la chaleur générée par la LED de la jonction semi-conductrice de la LED et de maintenir la température interne de l'ensemble luminaire en dessous de la température de fonctionnement maximale afin que les composants électriques et électroniques conservent leurs performances. La gestion thermique est donc devenue de plus en plus importante dans les projecteurs à led à haut mât. Les projecteurs à LED sont dotés d'un dissipateur de chaleur en fonte d'aluminium derrière l'ensemble LED pour contrôler l'accumulation de chaleur et dissiper la chaleur. Les dissipateurs thermiques sont des voies de conduction thermique qui sont intégrées dans un système d'éclairage pour éliminer ou redistribuer l'énergie thermique des LED par conduction thermique avec ces sources de chaleur. Les évents aérodynamiques créés par les ailettes du dissipateur thermique génèrent un flux d'air efficace et accélèrent la convection naturelle. L'air chaud converge en douceur dans un flux laminaire rapide, transférant rapidement la chaleur à l'environnement ambiant. D'autres stratégies de gestion thermique ont utilisé des caloducs qui combinent les principes de la conductivité thermique et du mécanisme de transfert de chaleur à transition de phase. La séparation complète du compartiment électrique de l'ensemble LED maintient le pilote et les autres circuits de commande très froids, maintenant efficacement la durée de vie du pilote à des températures de fonctionnement ambiantes élevées. Le boîtier est prétraité et revêtu de poudre pour résister aux conditions météorologiques extrêmes sans se fissurer ni s'écailler et offrir une rétention optimale de la couleur et de la brillance. La conception des projecteurs à led intègre de plus en plus d'éléments esthétiques. Le design contemporain au style attrayant avec des courbes douces et des bords profilés se fond discrètement dans l'environnement.
2. Puces LED
La sélection de réseaux de projecteurs à LED à haut mât, de modules ou de moteurs d'éclairage à LED remplaçables sur site dépend de diverses considérations de conception, telles que la qualité de la lumière, le rendement lumineux, la température de fonctionnement, l'efficacité lumineuse, le courant d'entraînement des LED et la maintenance, etc. En général, Les LED haute puissance sont conçues avec une faible résistance thermique, un rendement élevé, une luminosité élevée, une fiabilité élevée et une robustesse supérieure à la corrosion. La transition des LED de faible et moyenne puissance aux dispositifs de haute puissance a mis au défi l'industrie des emballages de LED de rechercher des conceptions thermiques efficaces qui fonctionnent à des courants directs et des températures plus élevés. Les meilleures marques de LED telles que OSRAM OSLON Square, les LED CREE XLamp, les LED Lumileds LUXEON Rebel et les LED haute puissance Nichia ont des conceptions très matures pour une large gamme d'applications industrielles et extérieures où un rendement lumineux élevé, d'excellentes caractéristiques optiques et une efficacité maximale sont nécessaires. Il est extrêmement important de minimiser la résistance thermique du point de soudure à la température ambiante pour une dissipation efficace de la chaleur afin d'optimiser la durée de vie du luminaire, la maintenance du flux lumineux et les performances optiques, même dans l'environnement ambiant le plus élevé.
3. Pilote LED
Pilotes de LED conçus pour faire fonctionner les LED dans de larges plages de température et électriques afin d'assurer la fiabilité des applications les plus robustes. Le pilote est conçu pour accepter une tension d'entrée universelle, par exemple {{0}}V AC ou 120-277V AC. Le facteur de puissance du système est généralement supérieur à 0,9 à pleine charge. La distorsion harmonique totale, ou THD, ne doit pas dépasser 20 % (un THD inférieur à 10 % est exceptionnellement bon). Le conducteur est thermiquement protégé contre les températures excessives. Le circuit de surtension et de surintensité de sortie offre une protection contre les courants de crête transitoires, les pointes de tension transitoires et les chutes qui peuvent se produire dans les systèmes électriques, ce qui entraînerait autrement une combustion ou une défaillance prématurée des LED sans lui. Les composants du pilote sont enfermés dans un boîtier en plastique résistant à l'eau et aux flammes IP66/67.
4. Modèles de faisceau
Chaque concepteur de projecteurs doit satisfaire les exigences du client et répondre aux paramètres des différentes solutions optiques. L'optique primaire est incluse dans le boîtier LED, et l'optique secondaire fait partie du projecteur et est conçue pour façonner le diagramme de rayonnement ou le diagramme de faisceau, maximiser l'efficacité et l'espacement des applications. L'optique secondaire offre des possibilités de combinaison optique uniques pour modifier le faisceau de sortie de la LED de sorte que le faisceau de sortie des projecteurs réponde efficacement aux spécifications photométriques souhaitées. Les optiques secondaires à LED comprennent des réflecteurs, des lentilles, des lentilles à réflexion interne totale (TIR) et des diffuseurs. L'objectif a l'excellente capacité de collecte de lumière pour contrôler la distribution des rayons lumineux sous un petit angle. Tandis que le réflecteur a l'avantage de rediriger le flux (éclairement) et de faire converger les rayons sous un grand angle. Une lentille TIR est une combinaison de lentille et de réflecteur, utilisant le principe de l'optique à réflexion totale pour collecter et traiter la lumière. Pour les applications à haute tension, il est recommandé d'utiliser des lentilles en PMMA (acrylique) ou en PC (polycarbonate) pour leur résistance mécanique élevée, leurs excellentes propriétés optiques, leur bonne stabilité thermique, leur conductivité thermique élevée et leur faible capacité d'absorption d'humidité et d'eau. Dans les projecteurs à haute puissance, les lentilles et les lentilles TIR sont souvent utilisées pour une meilleure uniformité et une efficacité optique plus élevée (au moins 90 % pour la plupart des applications). Il est logique, cependant, d'utiliser une conception de réflecteur dans certaines applications, par exemple l'éclairage sportif, pour obtenir un modèle de faisceau conçu et minimiser la lumière parasite et l'éblouissement.
5. Contrôle d'éclairage
La mise en œuvre de commandes dans les projecteurs à led de haut mât offre de nombreux avantages tels que les économies d'énergie, la réduction de la pollution lumineuse, l'allongement de la durée de vie du luminaire et le respect des codes de l'énergie. Les pilotes de LED sont généralement équipés d'un circuit de gradation pour la gradation 0/1-10V, la gradation numérique DALI ou la gradation PWM, pour permettre le réglage des niveaux d'éclairage. Les projecteurs à LED peuvent également être contrôlés par des détecteurs de mouvement et sont configurés pour éclairer de faible à haute puissance ou s'allumer/allumer lorsqu'un mouvement est détecté. Une cellule photoélectrique peut être installée pour fournir un éclairage du crépuscule à l'aube. Le système de gestion Emery ou les commandes intelligentes adressables offrent la plus grande flexibilité et fournissent des canaux de communication multidirectionnels pour un contrôle en réseau. Les projecteurs architecturaux LED RGBW, par exemple, peuvent être utilisés sous des consoles DMX512 pour créer des effets d'éclairage colorés fixes ou dynamiques pour les applications d'éclairage d'inondation, de lavage et d'accentuation afin d'améliorer les caractéristiques architecturales.
