LED隧道燈重點技術指標分析
如果說模擬分析的結果不理想,那么就有必要修改配光設計、或者調整燈具功率。目前香港真明麗已經具備了完成從配光設計、光學級模具制作、光電測試分析到工程效果設計與分析全過程的能力。
在節(jié)能與環(huán)保的要求下,世界各地正在公布電源工作效率的新標準。例如,專門針對功率因數校正(PFC)或降低諧波電流的強制標準要求IEC1000-3-2的出現。
目前功率因數校正主要有兩大類:有源功率因數校正、無源功率因數校正。
有源功率因數校正精度高,性能穩(wěn)定,PFC值最高可以做到0.99;無源功率因數校正電路簡單、成本低。但是無源PFC缺點也很明顯:由于很多燈具都有尺寸限制,所以巨大的電感限制了實用性;為了能在全球通用,需要一個線路電壓范圍開關。增加該開關會增加因操作失誤帶來的風險;未穩(wěn)壓的電壓軌提高了PFC段后直流-直流轉換器的成本,并降低效率。隧道照明一般都需要大量的燈具,電力消耗巨大。所以,必須考慮功率因數校正。
諧波(2級)
諧波作為一種干擾量,使電網受到“污染”。我國已于1993年頒布了限制電力系統(tǒng)諧波的國家標準《電能質量:公用電網諧波》,規(guī)定了公用電網諧波電壓限值和用戶向公用電網注入諧波電流的允許值。諧波增加電氣設備的熱損耗,干擾其功能甚至引發(fā)故障,而且諧波可對信息系統(tǒng)產生頻率藕合干擾。正因為諧波的危害性,在隧道照明中同樣要考慮對諧波的抑制。
電磁干擾電磁兼容(2級)
一個好的電子產品,既要保證能在其它設備的電磁干擾下還能正常工作、又要保證在工作時不對其它設備產生電磁干擾——這也就是我們通常要求的電磁兼容。電磁兼容的設計水平對產品的質量和技術性能指標起到非常關鍵的作用。電磁干擾一般分為兩類:傳導干擾和輻射干擾。傳導干擾是指通過導電介質把一個電網絡上的信號耦合(干擾)到另一個電網絡。輻射干擾是指干擾源通過空間把其信號耦合(干擾)到另一個電網絡。
目前國內LED隧道燈在電磁干擾、電磁兼容設計這一塊還沒有完全成熟,并且不同廠家產品性能參差不齊。
控制系統(tǒng)(2級)
在隧道照明中通常要求基于洞外亮度、洞內交通量和行車速度等因素對燈具亮度和洞內亮度進行無級調控。所以,LED隧道照明燈具的驅動電源應可以接受調光控制信號,并能夠調整輸出電流以調整LED光通量。另外,由于隧道照明中燈具使用數量巨大。所以,必須建立燈具的故障檢測機制。照
香港真明麗的LED隧道燈具已經具備256級調光控制、LED異常檢測、電源輸出電壓異常檢測等能力。
散熱(1級)
LED是個光電器件,以目前處于世界前沿的香港真明麗NP7F12TW-C1Z1系列大功率LED來說,其工作過程中也只有小部分的電能轉換成光能,其余大部分的電能轉換成熱能,使LED的溫度升高。另一方面,LED的流明輸出隨著LED結溫的升高而降低,而LED壽命隨著結溫升高而縮短。所以,LED的散熱處理得好不好將直接關系到隧道燈具的使用效果和壽命。
目前大功率LED的散熱主要有幾種形式:自然散熱、加裝風扇強制散熱及熱管技術。自然散熱利用自然對流和熱輻射,加裝風扇強制散熱主要利用強制對流實現散熱,熱管散熱當然主要利用熱管作為散熱器件。自然散熱散熱成本最低,結構可靠、易于做防水,但是對燈體本身的結構設計要求高;加裝風扇強制散熱散熱快,但是成本高、噪音高、難做防水、壽命短;熱管散熱無運動部件,系統(tǒng)穩(wěn)定,但是成本高,也不美觀。
所以幾種散熱方式應優(yōu)先選擇自然散熱方式,在自然散熱難以解決問題的時候我們才會考慮其它的散熱途徑。以香港真明麗75隧道燈為例,這款隧道燈就是采用自然散熱的方式。表4為兩款燈具的散熱測試結果。
表4LED隧道燈具散熱測試
結束語(1級)
目前的LED隧道燈在工程實際中的技術要求,主要是參照以高壓鈉燈為光源的隧道燈具相關規(guī)范,還暫時沒有建立以LED為光源的隧道燈具相關規(guī)范。隨著大功率LED技術的成熟,包括LED隧道照明在內的各類LED燈具的相關規(guī)范需盡快編寫。
當前國內的LED隧道燈具的研制已經取得了長足的進步,但是仍然沒有完全成熟。在配光設計、電磁干擾電磁兼容、燈具效率等方面還有改進的空間。需要廣大研發(fā)人員的不懈努力。
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