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LED道路照明低温运行环境中的可靠性保障

文章来源:永利澳门官网  编辑:永利澳门官网  发布日期:2020-05-17  浏览次数:906
跟着LED手艺的快速成长,在国内的很多城市,道路照明已不乏LED路灯的身影。特别是年夜功率LED器件的光效跨越100lm/W今后,LED路灯作为道路照明的成长趋向已获得遍及认同。2009年,国内几个城市别离组织了LED道路照明产物的评估测试工作,年夜大都LED路灯产物在配光曲线、系统光效等要害手艺指标方面前进光鲜明显,在道路照明尺度的合适性、节能结果等方面已到达相干尺度和规范的要求。虽然LED路灯手艺程度的成长较快,可是年夜大都LED路灯厂商在产物研发进程中疏忽了在寒地利用情况下的非凡手艺要求。一个遍及的毛病熟悉是,LED在严寒地域利用有益在散热,不轻易产生故障。却不知,严寒利用情况下,对LED路灯有着更加严酷的手艺要求,首要有以下两个方面:(1)严寒地域气温较低,且温差年夜,骤变的冷热冲击和持久低温工尴尬刁难在器件有着更加严酷的质量要求。(2)在严寒地域利用的LED路灯必需要斟酌避免冰凌凝聚的预防办法。鉴在上述缘由,LED路灯在严寒地域的推行利用,需要解决以下几个方面的要害手艺问题。冷热冲击的温度转变可能引发LED器件的掉效因为LED芯片封装后,属在固态的实心器件,存在着芯片、硅胶(或树脂)、金属支架和引线之间膨胀系数的掉配现象,加上严寒地域温差较年夜的冷热冲击的影响,会使硅胶在温度转变的进程中膨胀和缩短加重,器件内部应力过年夜,这将致使LED引线键合点位移增年夜,引线过早疲惫和破坏。同时也会使本来键合状况较差的焊点呈现脱焊的可能,而造成焊球和芯片电极脱焊的现象,乃至使LED芯片呈现分层脱落的掉效现象。一盏LED路灯利用的LED器件多达上百颗,凡是采取以串连为主的混联组态体例,假如一颗LED产生故障,将会引发多颗LED连带掉效,是以利用在严寒地域的LED路灯起首要按照特定利用情况下的灯具温度转变特征,设置公道的超声功率、键合压力、键应时间和键合温度等封装工艺参数,包管每颗LED器件在低温运行情况下的靠得住性。LED驱动装配低温运行的靠得住性保障另外一项要害手艺挑战在在LED路灯驱动装配在低温运行情况下的靠得住性问题。今朝年夜大都LED路灯驱动电源在寒地低温情况下表示出分歧类型的不服水土现象,较为凸起的表征是低温没法正常启动和持久低温运行情况下的掉效力较高现象。上述问题呈现的首要缘由在在,驱动电源在设计阶段的器件选型没有斟酌低温工作状况的靠得住性,部门要害元器件低温情况下的特征产生转变,造成驱动装配没法低温启动或正常运行,激发故障的具体缘由首要有以下几方面:(1)开关管在低温前提下载流子的密度和活性城市下降,过载庇护的启动点也会是以下降。(2)电解电容电解液在低温下冻结,掉去电容效应(溶液中的离子此时只存在离子极化),无带载能力。(3)部门类型的光藕器件在低温状况下没法正常工作。(4)输入端避免浪涌电流的热敏电阻,在低温下阻值变年夜(是常温的3~5倍),也会造成低温没法正常启动。上述问题的解决路子首要是从选择温度特征更好的器件入手。例如,不是所有的电解电容都没法在低温下工作,一般来说,200V以上的电解电容耐低温特征较差,而160V以下的电解电容根基都可以或许在-40℃情况正常工作,只要选用两个低压电解串联利用便可以解决问题。器件选型的调剂可能会稍微提高驱动装配的本钱,可是从LED路灯的整体本钱来看可以疏忽不计,斟酌到提高靠得住性和下降保护本钱的身分,这类设计调剂长短常需要和划算的。LED路灯冰凌凝聚风险的防护办法路灯在严寒地域推行利用很是轻易被轻忽的一个问题就是因为冰雪在灯具概述聚积,受热熔化后构成的冰凌,冰凌一旦构成,则会对车辆和行人发生很是年夜的平安隐患。特别是LED路灯,因为灯具壳体遍及采取铝材,概述的氧化铝属在亲水性材料,更轻易发生冰凌凝聚。2008年,我国南边年夜规模雪灾,造成铝制概述高压导线年夜量冰凌凝聚,压塌损毁年夜量电力举措措施。这一灾难恶果不但是天气酿成的,氧化铝概述的高压线缆属在亲水性材料也是一个主要诱因。因为影响到道路交通的平安,是以避免冰凌凝聚是LED路灯在严寒地域利用必需斟酌到的平安办法。为领会决这一要害手艺,大家经由过程对覆冰体概述进行显微成像阐发,阐发了水在物体概述结冰,和冰在物体概述可以安稳附着的缘由。尝试成果发现,仅仅采取疏水机能优良的材料,避免冰凌凝聚的结果其实不抱负,乃至水在某些材料概述可以冻得很是的坚固。测试成果注解:冰可以附着在任何物体概述上;物体概述上的裂痕和凹陷,是冰可以安稳地粘附在物体概述上的另外一个首要缘由;纯真疏水机能好的材料,可以延缓结冰的进程,却没法禁止冰的构成。为了更加正确地对照分歧材料间避免冰凌凝聚的能力,大家从分歧角度深切研究了分歧物件的概述布局、概述物性与覆冰的内涵关系,包罗:布局外形与覆冰、布局材质与覆冰、概述光洁度与覆冰、概述刚柔性与覆冰。研究成果注解:外形布局简单、组织布局慎密、概述防水、疏水机能优良的构件,就不轻易产生冰凌凝聚。以此实验数据为根本,大家持续2年在冬季设立了分歧外不雅和外壳材料的LED路灯,经由过程尝试发现:凡是灯具外不雅油滑、光洁、平整的;没有冰雪或水积压承载布局的;概述材料具有优良疏水机能的LED路灯就不会发生冰凌凝聚。我国严寒地域年夜多处在高纬度地区,天气严寒、温差较年夜,是以对LED道路照明产物的利用带来了新的挑战。另外一方面,年夜大都严寒地域年平均天天的照明时候擅长国内平均程度,故照明耗电也高在国内平均程度,是以昼短夜长的地区特点带来了更多的LED照明利用需求。总之,既有挑战又有机缘。


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