En tant qu’élément clé deLampadaires LED, la qualité des haut-parleurs LED affecte directement la fiabilité et la stabilité de l’ensemble des lampes. Si le conducteur du lampadaire LED est endommagé, cela entraînera une faible efficacité de la lampe et même un fonctionnement instable.
AinsiQu’est-ce qui peut endommager le conducteur du lampadaire à LED? Nous avons à peu près l’analyse suivante:
1. Vieillissement des composants électroniques
Y compris les résistances, condensateurs, diodes, transistors, LED, connecteurs, circuits intégrés et autres dispositifs tels que circuit ouvert, court-circuit, épuisement, fuite, défaillance fonctionnelle, paramètres électriques non qualifiés, défaillance instable et autres problèmes de défaillance.
2. Problèmes de qualité des PCB
Y compris PCB, PCBA, mauvais mouillage, fissuration, délaminage, CAF, circuit ouvert, court-circuit et autres problèmes de défaillance.
3. Mauvaise dissipation de la chaleur de l’alimentation LED
Le circuit d’entraînement est composé de composants électroniques, et quelques composants sont très sensibles à la température. Comme les condensateurs électrolytiques, la formule dominante pour estimer la durée de vie des condensateurs électrolytiques est « tous les 10 degrés de température inférieure, la durée de vie doublera ». Une mauvaise dissipation de la chaleur peut raccourcir considérablement sa durée de vie et une défaillance prématurée, entraînant une défaillance de la tension LED et une défaillance de la lampe. Surtout pour l’alimentation intégrée (l’alimentation placée dans toute la lampe), une alimentation avec une grande quantité de chaleur augmentera la conduction thermique et la pression de dissipation thermique de l’ensemble de la lampe, la température de la LED augmentera et son efficacité lumineuse et sa durée de vie seront considérablement réduites. Par conséquent, lors de la conception de l’alimentation LED, il doit faire attention à son propre problème de dissipation de chaleur. Par conséquent, les problèmes ci-dessus peuvent être résolus en effectuant simultanément l’évaluation au début de la conception de la lampe et la conception de l’alimentation. Dans la conception, il est nécessaire de prendre en compte de manière exhaustive la dissipation thermique de la LED et de l’alimentation électrique, et de contrôler le chauffage de la lampe dans son ensemble, afin qu’une meilleure lampe puisse être conçue.
4. Problèmes dans la conception de l’alimentation électrique
(1) Conception de l’alimentation. Bien que la LED ait un rendement lumineux élevé, il y a toujours une perte de chaleur de 80% à 85%, ce qui entraîne une augmentation de la température de 20 à 30K à l’intérieur de la lampe. Si la température ambiante est de 25°C, l’intérieur de la lampe sera de 45-55°C. L’alimentation est dans un environnement à haute température pendant une longue période. Afin d’assurer la durée de vie, la marge de puissance doit être augmentée. Généralement, une marge de 1,5 à 2 fois est conservée.
(2) Sélection des composants. Lorsque la température interne de la lampe est de 45 ~ 55 ° C, l’augmentation de la température interne de l’alimentation est d’environ 20 ° C et la température des accessoires du composant devrait atteindre 65 ~ 75 ° C. Certains composants dérivent à des températures élevées et raccourcissent même leur durée de vie. Par conséquent, les composants doivent être sélectionnés pour une utilisation à long terme à des températures plus élevées et une attention particulière doit être accordée aux condensateurs et aux fils électrolytiques.
(3) Conception de la performance électrique. L’alimentation à découpage est conçue pour les paramètres LED, principalement les paramètres de courant constant. La taille du courant détermine la luminosité de la LED. Si l’erreur de courant de lot est importante, la luminosité de l’ensemble du lot de lumières sera inégale. De plus, les changements de température peuvent également provoquer un décalage du courant de sortie de l’alimentation. Généralement, l’erreur de lot est contrôlée dans les ±5% pour s’assurer que la luminosité de la lampe est constante et que la chute de tension directe de la LED est biaisée. La plage de tension de courant constant de la conception de l’alimentation doit inclure la plage de tension de la LED. Lorsque plusieurs LED sont utilisées en série, la chute de tension minimale multipliée par le nombre de connexions en série est la tension limite inférieure, et la chute de tension maximale multipliée par le nombre de connexions en série est la tension limite supérieure. La plage de tension de courant constant de l’alimentation est légèrement plus large que cette plage. Généralement, les limites supérieure et inférieure sont réglées sur 1 ~ 2V hauteur libre.
(4) Conception de la disposition des circuits imprimés. La taille des lampes LED réservées à l’alimentation est petite (sauf si l’alimentation est externe), de sorte que les exigences de conception du PCB sont plus élevées et qu’il y a plus de facteurs à prendre en compte. La distance de sécurité doit être suffisante, et l’alimentation qui nécessite une isolation d’entrée et de sortie, le circuit primaire et le circuit secondaire nécessitent une tension de résistance de 1500 ~ 2500 VAC, et une distance d’au moins 3 mm doit être laissée sur le PCB. S’il s’agit d’une lampe avec une coque métallique, la disposition de l’ensemble de l’alimentation doit également tenir compte de la distance de sécurité entre la partie haute tension et la coque. S’il n’y a pas d’espace pour assurer une distance de sécurité, d’autres mesures doivent être utilisées pour assurer l’isolation, telles que perforer des trous dans le PCB, ajouter du papier isolant et rempoter de la colle isolante. En outre, la disposition de la carte doit également tenir compte du bilan thermique et les éléments chauffants doivent être répartis uniformément et ne peuvent pas être placés de manière concentrée pour éviter une augmentation locale de la température. Gardez le condensateur électrolytique loin de la source de chaleur pour ralentir le vieillissement et prolonger la durée de vie.
5. Dommages causés par la foudre
Les coups de foudre sont un phénomène naturel courant, en particulier pendant la saison des pluies. Les dommages et les pertes qu’il entraîne sont calculés en centaines de milliards de dollars chaque année dans le monde entier. Les coups de foudre sont divisés en coups de foudre directs et en coups de foudre indirects. La foudre indirecte comprend principalement la foudre conductrice et la foudre induite. Étant donné que l’impact énergétique apporté par la foudre directe est très important et que son pouvoir destructeur est extrêmement fort, l’alimentation générale ne peut pas y résister, de sorte que la discussion principale ici est le type de foudre indirecte.
L’impact de surtension formé par la foudre est une sorte d’onde transitoire, qui appartient à une interférence transitoire, qui peut être une tension de surtension ou un courant de surtension. Le long des lignes électriques ou d’autres chemins (foudre conduite) ou à travers des champs électromagnétiques (foudre inductive) et transmis à la ligne électrique. Sa forme d’onde est caractérisée par une montée rapide d’abord, puis une chute lente. Ce phénomène aura un impact fatal sur l’alimentation électrique. L’impact de surtension instantané qu’il produit dépasse de loin le stress électrique des appareils électroniques ordinaires, et le résultat direct est l’endommagement des composants électroniques.
6. La tension du réseau dépasse la charge de puissance
Lorsque le câblage de la branche du réseau du même transformateur est trop long et qu’il y a des équipements électriques à grande échelle dans la branche, lorsque l’équipement à grande échelle démarre et s’arrête, la tension du réseau fluctue fortement et provoque même l’instabilité du réseau. Lorsque la tension instantanée du réseau dépasse 310 VAC, le lecteur peut être endommagé (même s’il existe un dispositif de protection contre la foudre, il n’est pas valide, car le dispositif de protection contre la foudre doit traiter des pics d’impulsion de dizaines de microsecondes, et la fluctuation du réseau peut atteindre des dizaines de millisecondes, voire des centaines de millisecondes). Par conséquent, une attention particulière doit être accordée lorsqu’il y a de grandes machines électriques sur le réseau électrique de la branche d’éclairage public. Il est préférable de surveiller la plage de fluctuation du réseau électrique ou d’utiliser un transformateur de réseau séparé pour fournir de l’énergie.
7. Défaillance du joint de soudure
L’emballage d’alimentation implique principalement le processus de connexion entre la carte PCB et les composants, dans lequel les joints de soudure jouent un rôle important. La fonction principale des joints de soudure est de réaliser la connexion mécanique et électrique entre les composants électroniques et le substrat (carte PCB dans l’alimentation LED). La qualité des joints de soudure affecte sérieusement la fiabilité de l’appareil. D’une part, la défaillance des joints de soudure provient de défauts de soudure dans la production et l’assemblage, tels que le pontage de soudure, la soudure virtuelle, les vides et le phénomène Manhattan. D’autre part, pendant le processus de service, lorsque la température ambiante change, en raison de la différence de coefficient de dilatation thermique entre les composants et la carte PCB, une contrainte thermique est générée dans les joints de soudure. Des changements périodiques dans le stress causeront des dommages de fatigue aux joints de soudure et finiront par entraîner de la fatigue. Invalider.
Étant donné que l’alimentation motrice a un si grand impact surLampadaires LED, comment résoudre le problème des dommages faciles de l’alimentation d’entraînement LED?
Afin de résoudre les problèmes de taux de défaillance élevé et de maintenance difficile de l’alimentation d’entraînement LED, grâce à l’analyse du principe d’éclairage LED et de la demande de puissance, combinée à la situation d’application réelle actuelle, nous essayons d’adopter le mode d’alimentation CC basse tension dans l’éclairage routier LED. L’alimentation CC réduit non seulement le taux de défaillance de la puissance d’entraînement LED, mais réduit également les risques de sécurité liés à l’éclairage routier et offre une commodité pour la recharge future des véhicules électriques.
Avec le développement continu de la technologie des diodes électroluminescentes (LED), l’éclairage LED s’est progressivement étendu de l’intérieur vers l’extérieur. La raison de la lenteur de la promotion des LED dans le domaine de l’éclairage routier est la puissance élevée de l’éclairage routier et l’environnement d’exploitation difficile. Après une période de suivi et de test des lampadaires LED haute puissance, certaines lampes LED ont échoué les unes après les autres. Grâce à l’analyse de la défaillance, nous avons constaté que les dommages causés à l’alimentation du lecteur LED représentaient jusqu’à 90%. Bien que la durée de vie théorique des lampadaires à LED soit aussi longue que 50 000 heures (13,7 ans), la durée de vie de son circuit de conduite est relativement courte, environ 12 000 heures (3 ans). La puissance d’entraînement est devenue une lacune limitant la durée de vie des lampadaires à LED. Dans le même temps, en raison de l’absence de normes uniformes pour les alimentations d’entraînement LED qui correspondent aux particules LED, les interfaces de sortie de puissance d’entraînement produites par divers fournisseurs ne sont pas uniformes, et la qualité est inégale, ce qui entraîne des inconvénients pour l’entretien des lampadaires LED, et le coût de remplacement de l’alimentation d’entraînement est élevé.
Le problème de l’alimentation électrique est devenu un facteur important affectant la promotion et l’application des lampes LED. Ce n’est qu’en résolvant le problème de l’alimentation LED que l’application de lampes LED dans l’éclairage routier peut être ouverte.
1. Les exigences des particules LED pour l’alimentation électrique
Afin de résoudre le problème de l’alimentation LED, nous devons comprendre le principe de fonctionnement de base des particules LED et leurs besoins en alimentation.
Les lampes LED actuellement utilisées dans l’éclairage routier ont une structure globale émettant de la lumière, comprenant deux parties: une source de lumière LED et une source d’alimentation. La source lumineuse LED est une combinaison d’un certain nombre de particules LED de haute puissance (d’abord en série puis en parallèle) dans une puce électroluminescente entière. Une seule LED est en fait une diode. Lorsqu’une certaine tension directe est appliquée à travers la diode pour exciter la jonction P-N pour conduire le courant, la LED peut émettre de la lumière. La tension nominale d’une seule LED est de 3,4 V±0,2 V (la tension de travail réelle est d’environ 2,8 ~ 3,8 V). Le courant de travail est lié à la puissance et à la luminosité, et les LED de différentes puissances ont des courants différents. D’une manière générale, plus la puissance est élevée, plus le courant est élevé, plus la lumière sera émise. Les particules LED haute puissance de 1W utilisées dans l’éclairage routier ont un courant nominal de 350mA.
Grâce à l’analyse structurelle des lampes LED réelles, nous pouvons clairement voir qu’un certain nombre de particules LED sont connectées en série pour obtenir une chaîne LED avec une tension de travail de 40,8V±2,4V, puis ces chaînes LED sont connectées en parallèle pour obtenir une lampe LED avec un courant de travail de 3,5A. En calculant la perte, la puissance requise de la lampe est de 48V / 3.5A.
2. Puissance d’entraînement LED
La ligne d’alimentation des lampadaires existante est un courant alternatif de 220 V, et trois étapes de réduction de tension, de rectification et de stabilisation du courant doivent être effectuées pour fournir une alimentation CC basse tension stable pour les lampes LED. Tout d’abord, l’alimentation CA 220 V est réduite en alimentation CA basse tension 48 V, puis l’alimentation CA basse tension est convertie en alimentation CC basse tension par rectification de pont, puis convertie en source de courant constant par un régulateur à découpage à haut rendement pour fournir un courant constant aux particules LED. Courant.
Afin de réduire le taux de défaillance de la puce, la plupart des fabricants choisissent la combinaison de moins de chaînes et plus parallèles. Les exigences de tension des lampes LED existantes sont principalement de 48V. Chaque lampe LED peut avoir des exigences de tension et de courant d’alimentation légèrement différentes. Dans les applications réelles, il doit être basé sur l’ensemble Choisir une puissance motrice appropriée pour la tension et la tension
