Como componente clave deFarolas LED, la calidad de los controladores LED afecta directamente a la fiabilidad y estabilidad de las lámparas generales. Si el controlador de la farola LED está dañado, conducirá a una baja eficiencia de la lámpara e incluso a un funcionamiento inestable.
Así que¿Qué puede causar daños al controlador de la farola LED? Más o menos tenemos el siguiente análisis:
1. Envejecimiento de los componentes electrónicos
Incluyendo resistencias, condensadores, diodos, transistores, LED, conectores, CIRCUITOS integrados y otros dispositivos como circuito abierto, cortocircuito, agotamiento, fugas, fallas funcionales, parámetros eléctricos no calificados, fallas inestables y otros problemas de fallas.
2. Problemas de calidad de PCB
Incluyendo PCB, PCBA, humectación deficiente, agrietamiento, delaminación, CAF, circuito abierto, cortocircuito y otros problemas de falla.
3. Mala disipación de calor de la fuente de alimentación LED
El circuito de conducción está compuesto por componentes electrónicos, y algunos componentes son muy sensibles a la temperatura. Como los condensadores electrolíticos, la fórmula predominante para estimar la vida útil de los condensadores electrolíticos es "cada 10 grados más baja en temperatura, la vida útil se duplicará". La mala disipación de calor puede acortar en gran medida su vida útil y una falla prematura, lo que lleva a una falla de voltaje led y una falla de la lámpara. Especialmente para la fuente de alimentación incorporada (la fuente de alimentación colocada en toda la lámpara), una fuente de alimentación con una gran cantidad de calor aumentará la conducción de calor y la presión de disipación de calor de toda la lámpara, la temperatura del LED aumentará y su eficiencia lumínica y vida útil se reducirán considerablemente. Por lo tanto, al diseñar la fuente de alimentación LED, debe prestar atención a su propio problema de disipación de calor. Por lo tanto, los problemas anteriores se pueden resolver realizando la evaluación al comienzo del diseño de la lámpara y el diseño de la fuente de alimentación simultáneamente. En el diseño, es necesario considerar exhaustivamente la disipación de calor del LED y la fuente de alimentación, y controlar el calentamiento de la lámpara en su conjunto, para que se pueda diseñar una mejor lámpara.
4. Problemas en el diseño de la fuente de alimentación
(1) Diseño de potencia. Aunque el LED tiene una alta eficiencia luminosa, todavía hay una pérdida de calor del 80% al 85%, lo que resulta en un aumento de temperatura de 20-30K dentro de la lámpara. Si la temperatura ambiente es de 25 ° C, el interior de la lámpara será de 45-55 ° C. La fuente de alimentación está en un ambiente de alta temperatura durante mucho tiempo. Para garantizar la vida útil, se debe aumentar el margen de potencia. Generalmente, se mantiene un margen de 1.5 a 2 veces.
(2) Selección de componentes. Cuando la temperatura interna de la lámpara es de 45 ~ 55 ° C, el aumento de la temperatura interna de la fuente de alimentación es de aproximadamente 20 ° C, y la temperatura de los accesorios componentes debe alcanzar los 65 ~ 75 ° C. Algunos componentes se desplazarán a altas temperaturas e incluso acortarán su vida útil. Por lo tanto, los componentes deben seleccionarse para su uso a largo plazo a temperaturas más altas, y se debe prestar especial atención a los condensadores y cables electrolíticos.
(3) Diseño de rendimiento eléctrico. La fuente de alimentación de conmutación está diseñada para parámetros LED, principalmente parámetros de corriente constante. El tamaño de la corriente determina el brillo del LED. Si el error de corriente de lote es grande, el brillo de todo el lote de luces será desigual. Además, los cambios de temperatura también pueden hacer que la corriente de salida de la fuente de alimentación cambie. Generalmente, el error de lote se controla dentro del ±5% para garantizar que el brillo de la lámpara sea consistente y que la caída de voltaje directo del LED esté sesgada. El rango de voltaje de corriente constante del diseño de la fuente de alimentación debe incluir el rango de voltaje del LED. Cuando se utilizan varios LED en serie, la caída de voltaje mínima multiplicada por el número de conexión en serie es el voltaje límite inferior, y la caída de voltaje máximo multiplicada por el número de conexión en serie es el voltaje límite superior. El rango de voltaje de corriente constante de la fuente de alimentación es ligeramente más amplio que este rango. En general, los límites superior e inferior se establecen en 1 ~ 2V de espacio para la cabeza.
(4) Diseño de diseño de PCB. El tamaño de las lámparas LED reservadas para la fuente de alimentación es pequeño (a menos que la fuente de alimentación sea externa), por lo que los requisitos de diseño de PCB son más altos y hay más factores a considerar. La distancia de seguridad debe ser suficiente, y la fuente de alimentación que requiere aislamiento de entrada y salida, el circuito primario y el circuito secundario requieren un voltaje de resistencia de 1500 ~ 2500 VCA, y se debe dejar una distancia de al menos 3 mm en la PCB. Si se trata de una lámpara con una carcasa de metal, el diseño de toda la fuente de alimentación también debe considerar la distancia segura entre la pieza de alto voltaje y la carcasa. Si no hay espacio para garantizar una distancia segura, se deben usar otras medidas para garantizar el aislamiento, como perforar agujeros en la PCB, agregar papel aislante y pegamento aislante para macetas. Además, el diseño del tablero también debe considerar el equilibrio térmico, y los elementos calefactores deben distribuirse uniformemente y no se pueden colocar de manera concentrada para evitar el aumento local de la temperatura. Mantenga el condensador electrolítico alejado de la fuente de calor para retrasar el envejecimiento y prolongar la vida útil.
5. Daños por rayos
Los rayos son un fenómeno natural común, especialmente en la temporada de lluvias. El daño y la pérdida que trae se calcula en cientos de miles de millones de dólares cada año en todo el mundo. Los rayos se dividen en rayos directos y rayos indirectos. Los rayos indirectos incluyen principalmente rayos conductores y rayos inducidos. Dado que el impacto de energía provocado por el rayo directo es muy grande y su poder destructivo es extremadamente fuerte, la fuente de alimentación general no puede soportarlo, por lo que la discusión principal aquí es el tipo de rayo indirecto.
El impacto de sobretensión formado por los rayos es un tipo de onda transitoria, que pertenece a la interferencia transitoria, que puede ser un voltaje de sobretensión o una corriente de sobretensión. A lo largo de líneas eléctricas u otras vías (rayos conducidos) o a través de campos electromagnéticos (rayos inductivos) y transmitidos a la línea eléctrica. Su forma de onda se caracteriza por una rápida subida primero y luego una caída lenta. Este fenómeno tendrá un impacto fatal en el suministro de energía. El impacto instantáneo que produce supera con creces el estrés eléctrico de los dispositivos electrónicos ordinarios, y el resultado directo es el daño de los componentes electrónicos.
6. El voltaje de la red excede la carga de energía
Cuando el cableado de la rama de la red del mismo transformador es demasiado largo y hay equipos de energía a gran escala en la rama, cuando el equipo a gran escala se inicia y se detiene, el voltaje de la red fluctuará bruscamente e incluso hará que la red sea inestable. Cuando el voltaje instantáneo de la red excede los 310 VCA, la unidad puede dañarse (incluso si hay un dispositivo de protección contra rayos, no es válido, porque el dispositivo de protección contra rayos debe lidiar con picos de pulso de decenas de microsegundos, y la fluctuación de la red puede alcanzar decenas de milisegundos, o incluso cientos de milisegundos). Por lo tanto, se debe prestar especial atención cuando hay maquinaria eléctrica grande en la red eléctrica de la rama de alumbrado público. Es mejor monitorear el rango de fluctuación de la red eléctrica o usar un transformador de red separado para suministrar energía.
7. Fallo de la junta de soldadura
El empaquetado de potencia implica principalmente el proceso de conexión entre la placa PCB y los componentes, en el que las uniones de soldadura juegan un papel importante. La función principal de las uniones de soldadura es realizar la conexión mecánica y eléctrica entre los componentes electrónicos y el sustrato (placa PCB en la fuente de alimentación LED). La calidad de las juntas de soldadura afecta seriamente la confiabilidad del dispositivo. Por un lado, la falla de la junta de soldadura proviene de fallas de soldadura en la producción y el ensamblaje, como el puente de soldadura, la soldadura virtual, los vacíos y el fenómeno Manhattan. Por otro lado, durante el proceso de servicio, cuando la temperatura ambiente cambia, debido a la diferencia en el coeficiente de expansión térmica entre los componentes y la placa PCB, se genera estrés térmico en las juntas de soldadura. Los cambios periódicos en el estrés causarán daños por fatiga en las articulaciones de soldadura y, en última instancia, conducirán a la fatiga. Invalidar.
Dado que la fuente de alimentación de conducción tiene un gran impacto enFarolas LED, ¿cómo resolver el problema del daño fácil de la fuente de alimentación de accionamiento LED?
Con el fin de resolver los problemas de alta tasa de fallas y difícil mantenimiento de la fuente de alimentación de accionamiento LED, a través del análisis del principio de iluminación LED y la demanda de energía, combinado con la situación actual de la aplicación real, tratamos de adoptar el modo de fuente de alimentación de CC de bajo voltaje en la iluminación vial LED. La fuente de alimentación de CC no solo reduce la tasa de falla de la potencia de la unidad LED, sino que también reduce los riesgos de seguridad de la iluminación vial y proporciona conveniencia para la carga futura de vehículos eléctricos.
Con el desarrollo continuo de la tecnología de diodos emisores de luz (LED), la iluminación LED se ha expandido gradualmente de interior a exterior. La razón de la lenta promoción del LED en el campo de la iluminación vial es la alta potencia de la iluminación vial y el duro entorno operativo. Después de un período de seguimiento y prueba de farolas LED de alta potencia, algunas lámparas LED han fallado una tras otra. A través del análisis de la falla, encontramos que el daño de la fuente de alimentación de la unidad LED representó hasta el 90%. Aunque la vida útil teórica de las farolas LED es de hasta 50.000 horas (13,7 años), la vida útil de su circuito de conducción es relativamente corta, unas 12.000 horas (3 años). La potencia de accionamiento se ha convertido en una deficiencia que restringe la vida útil de las farolas LED. Al mismo tiempo, debido a la falta de estándares uniformes para las fuentes de alimentación de accionamiento LED que coincidan con las partículas LED, las interfaces de salida de potencia de accionamiento producidas por varios proveedores no son uniformes y la calidad es desigual, lo que trae inconvenientes al mantenimiento de las farolas LED, y el costo de reemplazar la fuente de alimentación de la unidad es alto.
El problema de la fuente de alimentación se ha convertido en un factor importante que afecta la promoción y aplicación de lámparas LED. Solo resolviendo el problema de la fuente de alimentación LED se puede abrir la aplicación de lámparas LED en la iluminación vial.
1. Los requisitos de partículas LED para la fuente de alimentación
Para resolver el problema de la fuente de alimentación LED, necesitamos comprender el principio básico de funcionamiento de las partículas LED y sus requisitos de fuente de alimentación.
Las lámparas LED utilizadas actualmente en la iluminación vial tienen una estructura general emisora de luz, que incluye dos partes: una fuente de luz LED y una fuente de alimentación. La fuente de luz LED es una combinación de un cierto número de partículas LED de alta potencia (primero en serie y luego en paralelo) en un chip emisor de luz completo. Un solo LED es en realidad un diodo. Cuando se aplica un cierto voltaje directo a través del diodo para excitar la unión P-N para conducir la corriente, el LED puede emitir luz. El voltaje nominal de un solo LED es de 3.4V±0.2V (el voltaje de trabajo real es de aproximadamente 2.8 ~ 3.8V). La corriente de trabajo está relacionada con la potencia y el brillo, y los LED de diferentes potencias tienen diferentes corrientes. En términos generales, cuanto mayor sea la potencia, mayor será la corriente, más luz se emitirá. Las partículas LED de 1W de alta potencia utilizadas en la iluminación vial tienen una corriente nominal de 350mA.
A través del análisis estructural de las lámparas LED reales, podemos ver claramente que un cierto número de partículas LED se conectan en serie para obtener una cadena LED con un voltaje de trabajo de 40.8V±2.4V, y luego estas cadenas LED se conectan en paralelo para obtener una lámpara LED con una corriente de trabajo de 3.5A. Calculando la pérdida, el requisito de potencia de la lámpara es de 48V / 3.5A.
2. Potencia de la unidad LED
La línea de suministro de energía de la farola existente es de corriente alterna de 220V, y se deben llevar a cabo tres pasos de reducción de voltaje, rectificación y estabilización de corriente para proporcionar una fuente de alimentación de CC de bajo voltaje estable para lámparas LED. Primero, la alimentación de CA de 220 V se reduce a una alimentación de CA de bajo voltaje de 48 V, y luego la alimentación de CA de bajo voltaje se convierte en alimentación de CC de bajo voltaje mediante rectificación de puente, y luego se convierte en una fuente de corriente constante mediante un regulador de conmutación de alta eficiencia para proporcionar corriente constante para las partículas LED. Actual.
Para reducir la tasa de fallas del chip, la mayoría de los fabricantes eligen la combinación de menos cadenas y más paralelo. Los requisitos de voltaje de las lámparas LED existentes son en su mayoría de 48V. Cada lámpara LED puede tener requisitos de voltaje y corriente de fuente de alimentación ligeramente diferentes. En aplicaciones reales, debe basarse en el conjunto Elija una potencia de conducción adecuada para el voltaje y el curren
