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火博体育:LED路灯在寒地应用环境下关键技术问题分析

发布时间:2020-08-31 04:43:02来源:火博体育【官方下载】编辑:火博体育【官方下载】阅读: 当前位置:首页 > 科学探索 > 手机阅读

火博体育下载:随着LED灯光技术的较慢发展,在国内的许多城市,道路灯光早已少有LED路灯的身影。特别是在是大功率LED器件的光效多达100lm/W以后,LED路灯作为道路灯光的发展趋势早已获得广泛尊重。2009年,国内几个城市分别的组织了LED道路灯光产品的评估测试工作,大多数LED路灯产品在配光曲线、系统光效等关键技术指标方面变革明显,在道路灯光标准的合乎性、节约能源效果等方面早已超过涉及标准和规范的拒绝。

  尽管LED路灯技术水平的发展较慢,但是大多数LED路灯厂商在产品研发过程中忽视了在寒地应用环境下的类似技术拒绝。一个广泛的错误认识是:LED在严寒地区应用于不利于风扇,不更容易再次发生故障。

殊不知,严寒应用环境下,对LED路灯具有更加严苛的技术拒绝,主要有以下两个方面:第一,严寒地区气温较低,且温差大,巨变的冷冲击和长年低温工作对于器件具有更加严苛的质量拒绝。第二,在严寒地区应用于的LED路灯必需要考虑到避免冰凌凝固的预防措施。  鉴于上述原因,LED路灯在严寒地区的推广应用,须要解决问题以下几个方面的关键技术问题。

  一、冷冲击的温度变化有可能引发LED器件的过热  由于LED芯片PCB后,归属于固态的实心器件,不存在着芯片、硅胶(或树脂)、金属支架以及引线之间膨胀系数的失配现象,再加严寒地区温差较小的冷冲击影响,不会使硅胶在温度变化的过程中,收缩和膨胀激化,器件内部形变过大,这将造成LED引线键合点偏移减小,引线过早疲惫和损毁。同时也不会使原本键合状态较好的焊点经常出现脱焊的有可能,而导致焊球和芯片电极脱焊的现象,甚至使LED芯片经常出现分层开裂的过热现象。  一盏LED路灯应用于的LED器件多达上百颗,一般来说使用以串联居多的混联组态方式,如果一颗LED再次发生故障,将不会引发多颗LED连带过热,因此应用于在严寒地区的LED路灯首先要根据特定用于环境下的灯具温度变化特性,设置合理的成像功率、键合压力、键合时间及键合温度等PCB工艺参数,确保每一颗LED器件在低温运营环境下的可靠性。  二、LED驱动装置低温运营的可靠性确保  另一项关键技术挑战在于LED路灯驱动装置在低温运营环境下的可靠性问题。

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目前大多数LED路灯驱动电源在寒地低温环境下展现出出有有所不同类型的水土不服现象,更为引人注目的密切相关是低温无法长时间启动和长年低温运营环境下的失效率较高现象。上述问题经常出现的主要原因在于驱动电源在设计阶段的器件选型没考虑到低温工作状态的可靠性,部分关键元器件低温环境下的特性发生变化,导致驱动装置无法低温启动或长时间运营,引起故障的明确原因主要有以下四个方面:  第一,电源管在低温条件下载流子的密度和活性都会减少,短路维护的启动点也不会因此减少;第二,电解电容电解液在低温下失效,丧失电容效应(溶液中的离子此时只不存在离子极化),无带载能力;第三,部分类型的光藕器件在低温状态下无法长时间工作;第四,输出末端避免浪涌电流的热敏电阻,在低温下阻值逆大(是常温的3~5倍),也不会导致低温无法长时间启动。

  上述问题的解决问题途径主要就是指自由选择温度特性更佳的器件应从。例如,不是所有的电解电容都无法在低温下工作,一般来讲,200V以上的电解电容耐低温特性较好,而160V以下的电解电容基本都需要在零下40℃环境长时间工作,只要搭配两个高压电解串联用于就可以解决问题。器件选型的调整可能会稍微提升驱动装置的成本,但是从LED路灯的整体成本来看可以忽略不计,考虑到提升可靠性和减少确保成本的因素,这种设计调整是十分适当和昂贵的。

  三、LED路灯冰凌凝固危害的防水措施  路灯在严寒地区推广应用非常容易被忽视的一个问题就是由于冰雪在灯具表面冲刷,加热融化后构成的冰凌,冰凌一旦构成,则不会对车辆和行人产生十分大的安全隐患。特别是在是LED路灯,由于灯具壳体广泛使用铝材,表面的氧化铝归属于亲水性材料,更容易产生冰凌凝固。2008年,我国南方大范围雪灾,导致铝制表面高压导线大量冰凌凝固,压塌损坏大量的电力设施。这一灾害恶果不仅是气候导致的,氧化铝表面的高压线缆归属于亲水性材料也是一个最重要诱因。

由于影响到道路交通的安全性,因此避免冰凌凝固是LED路灯在严寒地区应用于必需考虑到的安全措施。  为了解决问题这一关键技术,我们通过对覆冰体表面展开显微镜光学分析,分析了水在物体表面结冰以及冰在物体表面可以稳固吸附的原因。实验结果找到,意味着使用亲水性性能出色的材料,避免冰凌凝固的效果并不理想,甚至水在某些材料表面可以冻得十分的结实。

测试结果表明:冰可以吸附在任何物体表面上;物体表面上的裂缝和凸起,是冰可以牢固地黏附在物体表面上的另一个主要原因;全然亲水性性能好的材料,可以减缓结冰的过程,却无法制止冰的构成。  为了更加精确地对比有所不同材料间避免冰凌凝固的能力,我们从有所不同角度深入研究了有所不同物件的表面结构、表面物性与覆冰的内在关系,还包括:结构外形与覆冰、结构材质与覆冰、表面光洁度与覆冰、表面刚刚柔性与覆冰。研究结果表明:外形结构非常简单、的组织结构密切、表面透气、亲水性性能出色的构件,不更容易再次发生冰凌凝固。

  以此试验数据为基础,我们倒数2年在冬季成立了有所不同外观和外壳材料的LED路灯,通过实验找到:凡是灯具外观圆润、纹路、平坦的;没冰雪或水积聚支撑结构的;表面材料不具备出色亲水性性能的LED路灯会产生冰凌凝固。  我国严寒地区大多正处于高纬度地域,气候严寒、温差较小,因此对LED道路灯光产品的应用于带给了新的挑战。另一方面,大多数严寒地区年平均每天的灯光时间精于国内平均水平,故灯光耗电量也低于国内平均水平,因此昼短夜长的地域特点带给了更加多的LED灯光应用于市场需求。

总体来看,LED灯光产品的应用于既有挑战又有机遇。。

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