Als wesentlicher Bestandteil vonLED-Straßenlaternen, wirkt sich die Qualität von LED-Treibern direkt auf die Zuverlässigkeit und Stabilität der gesamten Lampen aus. Wenn der LED-Straßenlaternentreiber beschädigt ist, führt dies zu einer geringen Effizienz der Lampe und sogar zu einem instabilen Betrieb.
SoWas kann den Treiber der LED-Straßenlaterne beschädigen? Wir haben ungefähr die folgende Analyse:
1. Alterung elektronischer Bauteile
Einschließlich Widerstände, Kondensatoren, Dioden, Transistoren, LEDs, Steckverbinder, ICs und andere Geräte wie Leerlauf, Kurzschluss, Burnout, Leckage, Funktionsausfall, unqualifizierte elektrische Parameter, instabiler Ausfall und andere Ausfallprobleme.
2. Probleme mit der PCB-Qualität
Einschließlich PCB, PCBA, schlechte Benetzung, Rissbildung, Delaminierung, CAF, offener Stromkreis, Kurzschluss und andere Fehlerprobleme.
3. Schlechte Wärmeableitung des LED-Netzteils
Die Treiberschaltung besteht aus elektronischen Komponenten, und einige Komponenten sind sehr temperaturempfindlich. Wie bei Elektrolytkondensatoren lautet die vorherrschende Formel zur Abschätzung der Lebensdauer von Elektrolytkondensatoren „jede 10 Grad niedrigere Temperatur verdoppelt sich die Lebensdauer“. Eine schlechte Wärmeableitung kann die Lebensdauer stark verkürzen und vorzeitig ausfallen, was zu einem LED-Spannungsausfall und Lampenausfall führt. Insbesondere für das eingebaute- Netzteil (das Netzteil, das in der gesamten Lampe untergebracht ist) erhöht ein Netzteil mit einer großen Wärmemenge die Wärmeleitung und den Wärmeableitungsdruck der gesamten Lampe, die Temperatur der LED werden zunehmen, und ihre Lichteffizienz und Lebensdauer werden stark reduziert. Daher sollte bei der Konstruktion des LED-Netzteils auf das eigene Wärmeableitungsproblem geachtet werden. Daher können die obigen Probleme gelöst werden, indem die Bewertung zu Beginn des Entwurfs der Lampe und des Entwurfs der Stromversorgung gleichzeitig durchgeführt wird. Bei der Konstruktion ist es notwendig, die Wärmeableitung der LED und der Stromversorgung umfassend zu berücksichtigen und die Erwärmung der Lampe als Ganzes zu steuern, damit eine bessere Lampe entworfen werden kann.
4. Probleme beim Netzteildesign
(1) Leistungsdesign. Obwohl die LED eine hohe Lichtausbeute hat, gibt es immer noch einen Wärmeverlust von 80 bis 85 Prozent, was zu einem Temperaturanstieg von 20 bis 30 K im Inneren der Lampe führt. Wenn die Raumtemperatur 25 Grad beträgt, beträgt die Temperatur im Inneren der Lampe 45-55 Grad. Das Netzteil befindet sich längere Zeit in einer Umgebung mit hohen Temperaturen. Um die Lebensdauer zu gewährleisten, muss die Leistungsreserve erhöht werden. Im Allgemeinen wird eine Spanne vom 1,5- bis 2-fachen beibehalten.
(2) Komponentenauswahl. Wenn die Innentemperatur der Lampe 45 - 55 Grad beträgt, beträgt der interne Temperaturanstieg des Netzteils etwa 20 Grad, und die Temperatur des Komponentenzubehörs sollte 65-75 Grad erreichen. Einige Komponenten driften bei hohen Temperaturen und verkürzen sogar ihre Lebensdauer. Daher sollten die Komponenten für den dauerhaften Einsatz bei höheren Temperaturen ausgewählt werden und ein besonderes Augenmerk auf Elkos und Leitungen gelegt werden.
(3) Design der elektrischen Leistung. Das Schaltnetzteil ist für LED-Parameter ausgelegt, hauptsächlich Konstantstromparameter. Die Größe des Stroms bestimmt die Helligkeit der LED. Wenn der Stapelstromfehler groß ist, ist die Helligkeit des gesamten Lichtstapels ungleichmäßig. Darüber hinaus können auch Temperaturänderungen dazu führen, dass sich der Ausgangsstrom des Netzteils verschiebt. Im Allgemeinen wird der Chargenfehler innerhalb von ±5 Prozent kontrolliert, um sicherzustellen, dass die Helligkeit der Lampe konsistent ist, und der Durchlassspannungsabfall der LED vorgespannt ist. Der Konstantstrom-Spannungsbereich des Netzteildesigns sollte den Spannungsbereich der LED umfassen. Wenn mehrere LEDs in Reihe verwendet werden, ist der minimale Spannungsabfall multipliziert mit der Anzahl der Reihenschaltungen die untere Grenzspannung, und der maximale Spannungsabfall multipliziert mit der Anzahl der Reihenschaltungen ist die obere Grenzspannung. Der Konstantstrom-Spannungsbereich des Netzteils ist etwas breiter als dieser Bereich. Im Allgemeinen sind die oberen und unteren Grenzen auf 1 bis 2 V Headroom eingestellt.
(4) PCB-Layout-Design. Die Größe der für die Stromversorgung reservierten LED-Lampen ist klein (es sei denn, die Stromversorgung ist extern), daher sind die Anforderungen an das PCB-Design höher und es müssen mehr Faktoren berücksichtigt werden. Der Sicherheitsabstand muss ausreichend sein, und die Stromversorgung, die eine Eingangs- und Ausgangsisolierung erfordert, der Primärkreis und der Sekundärkreis erfordern eine Stehspannung von 1500 ~ 2500 VAC, und auf der Leiterplatte muss ein Abstand von mindestens 3 mm gelassen werden. Handelt es sich um eine Lampe mit Metallgehäuse, sollte beim Layout der gesamten Stromversorgung auch der Sicherheitsabstand zwischen dem Hochspannungsteil und dem Gehäuse berücksichtigt werden. Ist kein ausreichender Sicherheitsabstand vorhanden, müssen andere Maßnahmen zur Isolierung getroffen werden, wie z. B. Löcher in die Leiterplatte stanzen, Isolierpapier hinzufügen und Isolierkleber vergießen. Darüber hinaus sollte das Layout der Platine auch den Wärmehaushalt berücksichtigen, und die Heizelemente sollten gleichmäßig verteilt sein und nicht konzentriert platziert werden, um einen lokalen Temperaturanstieg zu vermeiden. Halten Sie den Elektrolytkondensator von der Wärmequelle fern, um die Alterung zu verlangsamen und die Lebensdauer zu verlängern.
5. Blitzschaden
Blitzeinschläge sind ein weit verbreitetes Naturphänomen, besonders in der Regenzeit. Der Schaden und Verlust, den es verursacht, wird jedes Jahr weltweit in Hunderten von Milliarden Dollar berechnet. Blitzeinschläge werden in direkte Blitzeinschläge und indirekte Blitzeinschläge unterteilt. Indirekte Blitze umfassen hauptsächlich leitfähige Blitze und induzierte Blitze. Da die durch direkte Blitze verursachte Energieeinwirkung sehr groß und ihre Zerstörungskraft extrem stark ist, kann die allgemeine Stromversorgung ihr nicht standhalten, daher ist die Hauptdiskussion hier der indirekte Blitztyp.
Der durch Blitzeinschläge gebildete Stoßstoß ist eine Art transiente Welle, die zu den transienten Störungen gehört, die eine Stoßspannung oder ein Stoßstrom sein können. Entlang von Stromleitungen oder anderen Pfaden (leitungsgeführte Blitze) oder durch elektromagnetische Felder (induktive Blitze) und auf die Stromleitung übertragen. Seine Wellenform ist zunächst durch einen schnellen Anstieg und dann einen langsamen Abfall gekennzeichnet. Dieses Phänomen wird fatale Auswirkungen auf die Stromversorgung haben. Die sofortige Überspannungsauswirkung, die es erzeugt, übersteigt bei weitem die elektrische Belastung gewöhnlicher elektronischer Geräte, und das direkte Ergebnis ist die Beschädigung der elektronischen Komponenten.
6. Die Netzspannung übersteigt die Stromlast
Wenn die Netzverzweigungsverkabelung desselben Transformators zu lang ist und sich große-Stromversorgungsanlagen in der Verzweigung befinden, wenn die großen-Anlagen starten und stoppen, schwankt die Netzspannung stark und sogar dazu führen, dass das Netz instabil wird. Wenn die Momentanspannung des Netzes 310 VAC übersteigt, kann der Antrieb beschädigt werden (auch wenn ein Blitzschutzgerät vorhanden ist, ist es ungültig, da das Blitzschutzgerät Impulsspitzen von mehreren zehn Mikrosekunden und Netzschwankungen bewältigen muss kann mehrere zehn Millisekunden oder sogar Hunderte von Millisekunden erreichen). Daher sollte besonders darauf geachtet werden, wenn sich große elektrische Maschinen im Stromnetz der Straßenbeleuchtung befinden. Überwachen Sie am besten die Schwankungsbreite des Stromnetzes oder verwenden Sie einen separaten Netztransformator zur Einspeisung.
7. Lötstellenfehler
Beim Power Packaging geht es hauptsächlich um den Verbindungsprozess zwischen der Leiterplatte und den Komponenten, bei dem Lötstellen eine wichtige Rolle spielen. Die Hauptfunktion von Lötstellen besteht darin, die mechanische und elektrische Verbindung zwischen elektronischen Komponenten und dem Substrat (Leiterplatte im LED-Netzteil) herzustellen. Die Qualität der Lötstellen wirkt sich stark auf die Zuverlässigkeit des Geräts aus. Lötstellenversagen entsteht einerseits durch Lötfehler in der Produktion und Montage, wie z. B. Lötbrücken, virtuelles Löten, Voids und Manhattan-Phänomen. Andererseits werden während des Serviceprozesses, wenn sich die Umgebungstemperatur ändert, aufgrund des Unterschieds im Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen den Komponenten und der Leiterplatte Wärmespannungen in den Lötstellen erzeugt. Periodische Spannungsänderungen verursachen Ermüdungsschäden an den Lötstellen und führen schließlich zu Ermüdung. Ungültig machen.
Da hat die treibende Stromversorgung einen so großen Einfluss aufLED-Straßenlaternen, wie kann man das Problem der leichten Beschädigung der LED-Antriebsstromversorgung lösen?
Um die Probleme der hohen Ausfallrate und der schwierigen Wartung der LED-Antriebsstromversorgung zu lösen, versuchen wir durch die Analyse des LED-Beleuchtungsprinzips und des Leistungsbedarfs in Kombination mit der aktuellen tatsächlichen Anwendungssituation, Niederspannungs-Gleichstrom einzusetzen Stromversorgungsmodus in LED-Straßenbeleuchtung. Die Gleichstromversorgung reduziert nicht nur die Ausfallrate der LED-Antriebsleistung, sondern verringert auch die Sicherheitsrisiken der Straßenbeleuchtung und bietet Komfort für das zukünftige Laden von Elektrofahrzeugen.
Mit der kontinuierlichen Entwicklung der Leuchtdioden(LED)-Technologie hat sich die LED-Beleuchtung allmählich von Innen auf Außen ausgeweitet. Der Grund für die langsame Förderung von LED im Bereich der Straßenbeleuchtung ist die hohe Leistung der Straßenbeleuchtung und die raue Betriebsumgebung. Nach einer gewissen Zeit des Nachverfolgens und Testens von -Hochleistungs-LED-Straßenlaternen sind einige LED-Lampen nacheinander ausgefallen. Durch die Analyse des Ausfalls stellten wir fest, dass der Schaden am Netzteil des LED-Laufwerks bis zu 90 Prozent ausmachte. Obwohl die theoretische Lebensdauer von LED-Straßenlaternen bis zu 50,000 Stunden (13,7 Jahre) beträgt, ist die Lebensdauer ihrer Treiberschaltung relativ kurz, etwa 12,000 Stunden (3 Jahre). . Die Antriebsleistung ist zu einem Mangel geworden, der die Lebensdauer von LED-Straßenleuchten einschränkt. Gleichzeitig sind aufgrund des Fehlens einheitlicher Standards für LED-Antriebsstromversorgungen, die zu den LED-Partikeln passen, die von verschiedenen Anbietern hergestellten Antriebsleistungsausgangsschnittstellen nicht einheitlich und die Qualität ungleichmäßig, was die Wartung von LED erschwert Straßenlaternen, und die Kosten für den Austausch der Antriebsstromversorgung sind hoch.
Das Stromversorgungsproblem ist zu einem wichtigen Faktor geworden, der die Förderung und Anwendung von LED-Lampen beeinflusst. Erst durch die Lösung des Problems der LED-Stromversorgung kann der Einsatz von LED-Lampen in der Straßenbeleuchtung eröffnet werden.
1. Die Anforderungen an LED-Partikel für die Stromversorgung
Um das Problem der LED-Stromversorgung zu lösen, müssen wir das grundlegende Funktionsprinzip von LED-Partikeln und ihre Anforderungen an die Stromversorgung verstehen.
Die derzeit in der Straßenbeleuchtung verwendeten LED-Lampen haben eine lichtemittierende Gesamtstruktur, die zwei Teile umfasst: eine LED-Lichtquelle und eine Stromquelle. Die LED-Lichtquelle ist eine Kombination aus einer bestimmten Anzahl von -Hochleistungs-LED-Partikeln (zuerst in Reihe und dann parallel) zu einem ganzen lichtemittierenden Chip-. Eine einzelne LED ist eigentlich eine Diode. Wenn eine bestimmte Durchlassspannung an die Diode angelegt wird, um den P-N-Übergang anzuregen, Strom zu leiten, kann die LED Licht emittieren. Die Nennspannung einer einzelnen LED beträgt 3,4 V ± 0,2 V (die tatsächliche Arbeitsspannung beträgt etwa 2,8 bis 3,8 V). Der Arbeitsstrom hängt von Leistung und Helligkeit ab, und LEDs mit unterschiedlichen Leistungen haben unterschiedliche Ströme. Im Allgemeinen gilt: Je höher die Leistung, desto höher der Strom, desto mehr Licht wird emittiert. Die leistungsstarken 1-W-LED-Partikel, die in der Straßenbeleuchtung verwendet werden, haben einen Nennstrom von 350 mA.
Durch die Strukturanalyse der tatsächlichen LED-Lampen können wir deutlich erkennen, dass eine bestimmte Anzahl von LED-Partikeln in Reihe geschaltet werden, um eine LED-Kette mit einer Arbeitsspannung von 40,8 V ± 2,4 V zu erhalten, und diese LED-Ketten dann parallel geschaltet werden um eine LED-Lampe mit einem Arbeitsstrom von 3,5A zu erhalten. Berechnet man den Verlust, beträgt der Strombedarf der Lampe 48V/3,5A.
2. LED-Antriebsleistung
Die vorhandene Stromversorgungsleitung für Straßenlaternen hat 220 V Wechselstrom, und es müssen drei Schritte zur Spannungsreduzierung, Gleichrichtung und Stromstabilisierung durchgeführt werden, um eine stabile Nieder--Gleichstromversorgung für LED-Lampen bereitzustellen. Zuerst wird die 220 V-Wechselspannung in eine 48 V-Niederspannung--Wechselspannung heruntertransformiert, und dann wird die Nieder--Wechselspannung durch Brückengleichrichtung in Nieder--Gleichspannung umgewandelt dann von einem hocheffizienten Schaltregler in eine Konstantstromquelle umgewandelt, um einen konstanten Strom für die LED-Partikel bereitzustellen. Strom.
Um die Chip-Ausfallrate zu reduzieren, wählen die meisten Hersteller die Kombination aus weniger Strings und mehr Parallelität. Die Spannungsanforderungen bestehender LED-Lampen liegen meist bei 48V. Jede LED-Lampe kann leicht unterschiedliche Spannungs- und Stromanforderungen haben. In tatsächlichen Anwendungen sollte auf der Grundlage der Gesamtspannung und des Stroms eine geeignete Antriebsleistung gewählt werden
