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LED低温照明路灯,照亮寒冬里前行的脚步

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发表于 2021-10-6 11:14:09 | 显示全部楼层 |阅读模式

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  随着科技的不断进步,通用继电器半导体材料应用技术的高速发展,小功率LED光源已广泛应用于的道路照明领域。尤其是大功率LED器件的光效超过100lm/W以后,LED路灯作为道路照明的发展趋势已经得到普遍认同。尽管LED路灯技术水平的发展较快,打印机配件但是大多数LED路灯厂商在产品研发过程中却忽略了在寒地应用环境下的特殊技术要求。一个普遍的错误认识是,LED在寒冷地区应用有利于散热,不容易发生故障。殊不知,低温环境下,令克棒对LED路灯有着更为严格的技术要求。本篇所要介绍的就是LED低温照明中的LED路灯。
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  低温照明是指运用人造光源来照明,环境温度在5摄氏度以下的场所,例如冷藏柜、冷冻柜、冰箱、低温工厂、室外照明等。过去低温照明光源以荧光灯为主,如今LED光源在低温照明上也占有一席之地。

  荧光灯在常温下发光效率很高,但是在低温环境下发光效率减半,并且使用寿命也会减短。即使有厂商推出专用的低温荧光灯,解决了发光效率的问题,但是荧光灯在低温环境下照度不均匀和光色与演色性不足,导致无法表现被照物体最佳色彩的问题也一直被人诟病。

  相比较荧光灯,LED应用于低温照明具有特殊的优势。

  LED即使在零下40摄氏度的低温环境下,也能达到瞬间启动而且不需要特殊的电路或程序设计。

  LED在低温环境下发光效率几乎不受影响,甚至有可能好于常温环境。

  LED是点光源,具有体积小、指向光的特点,可以按照设计要求布置于冷藏柜、展示架等场所。并且LED可以提供充足的均匀照度更好地看清商品与标签。

  LED的光色、色温、演色性都具有可变性,可以依据不同商品的不同照明要求,选择合适的LED光源,达到吸引消费者的目的。

  说到LED路灯,大家都不陌生。但是在低温照明领域的LED路灯则与常温下的LED路灯截然不同。寒冷应用环境下,对LED路灯的技术要求,主要有以下两个方面:

  (1)寒冷地区气温较低,且温差大,骤变的冷热冲击和长期低温工作对于器件有着更为严格的质量要求;

  (2)在寒冷地区应用的LED路灯必须要考虑防止冰凌凝结的预防措施;

  鉴于上述原因,LED路灯在寒冷地区的推广应用,需要解决以下几个方面的关键技术问题。

  冷热冲击的温度变化可能引起LED器件的失效

  由于LED芯片封装后,属于固态的实心器件,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,加上寒冷地区温差较大的冷热冲击的影响,会使硅胶在温度变化的过程中膨胀和收缩加剧,器件内部应力过大,这将导致 LED引线键合点位移增大,引线过早疲劳和损坏,同时也会使原本键合状态较差的焊点出现脱焊的可能,而造成焊球和芯片电极脱焊的现象,甚至使LED芯片出现分层脱落的失效现象。

  LED驱动装置低温运行的可靠性保障

  目前大多数LED路灯驱动电源在寒地低温环境下表现出不同类型的水土不服现象,较为突出的表征是低温无法正常启动和长期低温运行环境下的失效率较高现象。上述问题出现的主要原因在于,驱动电源在设计阶段的器件选型没有考虑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,造成驱动装置无法低温启动或正常运行,引发故障的具体原因主要有以下几方面:

  (1)开关管在低温条件下载流子的密度和活性都会降低,过载保护的启动点也会因此降低;

  (2)电解电容电解液在低温下冻结,失去电容效应(溶液中的离子此时只存在离子极化),无带载能力;

  (3)部分类型的光藕器件在低温状态下无法正常工作;

  (4)输入端防止浪涌电流的热敏电阻,在低温下阻值变大(是常温的3——5倍),也会造成低温无法正常启动;

  我国寒冷地区大多处于高纬度地域,气候寒冷、温差较大,恶劣的低温环境对LED道路照明产品的应用带来了巨大挑战。此外,大多数寒冷地区年平均每天的照明时间长于国内平均水平,故照明耗电也高于国内平均水平,因此昼短夜长的地域特点带来了更多的LED照明应用需求。相信,面对困难,人们终将会找出对应的解决策略,最终发挥出LED光源的应有优势。
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