Quelles sont les causes des dommages causés au variateur de lampadaire LED ?

En tant qu'élément clé de Lampadaires LED , la qualité des pilotes de LED affecte directement la fiabilité et la stabilité de l'ensemble des lampes. Si le pilote du lampadaire LED est endommagé, cela entraînera une faible efficacité de la lampe et même un fonctionnement instable. 

Donc qu'est-ce qui peut endommager le pilote de lampadaire LED ? On a en gros l'analyse suivante:

1. Vieillissement des composants électroniques

Y compris les résistances, condensateurs, diodes, transistors, LED, connecteurs, circuits intégrés et autres dispositifs tels que circuit ouvert, court-circuit, grillage, fuite, défaillance fonctionnelle, paramètres électriques non qualifiés, défaillance instable et autres problèmes de défaillance.

2. Problèmes de qualité des PCB

Y compris PCB, PCBA, mauvais mouillage, fissuration, délaminage, CAF, circuit ouvert, court-circuit et autres problèmes de défaillance.

3. Mauvaise dissipation thermique de l'alimentation LED

Le circuit de commande est composé de composants électroniques et quelques composants sont très sensibles à la température. Comme pour les condensateurs électrolytiques, la formule dominante pour estimer la durée de vie des condensateurs électrolytiques est "tous les 10 degrés de température inférieure, la durée de vie doublera". Une mauvaise dissipation thermique peut réduire considérablement sa durée de vie et une défaillance prématurée, entraînant une défaillance de la tension des LED et une défaillance de la lampe. Surtout pour l'alimentation intégrée (l'alimentation placée dans toute la lampe), une alimentation avec une grande quantité de chaleur augmentera la conduction thermique et la pression de dissipation thermique de toute la lampe, la température de la LED augmentera, et son efficacité lumineuse et sa durée de vie seront considérablement réduites. Par conséquent, lors de la conception de l’alimentation LED, celle-ci doit prêter attention à son propre problème de dissipation thermique. Par conséquent, les problèmes ci-dessus peuvent être résolus en effectuant simultanément l’évaluation au début de la conception de la lampe et de la conception de l’alimentation électrique. Lors de la conception, il est nécessaire de prendre en compte de manière globale la dissipation thermique de la LED et de l'alimentation électrique, et de contrôler le chauffage de la lampe dans son ensemble, afin qu'une meilleure lampe puisse être conçue.

4. Problèmes de conception de l'alimentation électrique

(1) Conception de puissance. Bien que la LED ait une efficacité lumineuse élevée, il y a encore 80 à 85 % de perte de chaleur, ce qui entraîne une augmentation de la température de 20 à 30 K à l'intérieur de la lampe. Si la température ambiante est de 25 ℃, l'intérieur de la lampe sera de 45 à 55 ℃. L'alimentation électrique reste longtemps dans un environnement à haute température. Afin d'assurer la durée de vie, la marge de puissance doit être augmentée. Généralement, une marge de 1,5 à 2 fois est retenue.

(2) Sélection des composants. Lorsque la température interne de la lampe est de 45 ～ 55 ℃, l'augmentation de la température interne de l'alimentation est d'environ 20 ℃ et la température des composants accessoires doit atteindre 65 ～ 75 ℃. Certains composants dériveront à des températures élevées et réduiront même leur durée de vie. Par conséquent, les composants doivent être sélectionnés pour une utilisation à long terme à des températures plus élevées, et une attention particulière doit être accordée aux condensateurs électrolytiques et aux fils.

(3) Conception des performances électriques. L'alimentation à découpage est conçue pour les paramètres LED, principalement les paramètres à courant constant. La taille du courant détermine la luminosité de la LED. Si l'erreur actuelle du lot est importante, la luminosité de l'ensemble du lot de lumières sera inégale. De plus, les changements de température peuvent également entraîner un déplacement du courant de sortie de l’alimentation. Généralement, l'erreur de lot est contrôlée à ± 5 % pour garantir que la luminosité de la lampe est cohérente et que la chute de tension directe de la LED est polarisée. La plage de tension à courant constant de la conception de l’alimentation doit inclure la plage de tension de la LED. Lorsque plusieurs LED sont utilisées en série, la chute de tension minimale multipliée par le nombre de connexions en série est la tension limite inférieure, et la chute de tension maximale multipliée par le nombre de connexions en série est la tension limite supérieure. La plage de tension à courant constant de l'alimentation est légèrement plus large que cette plage. Généralement, les limites supérieure et inférieure sont définies sur une marge de 1 à 2 V.

(4) Conception de la configuration des PCB. La taille des lampes LED réservées à l'alimentation est petite (sauf si l'alimentation est externe), de sorte que les exigences de conception du PCB sont plus élevées et qu'il y a plus de facteurs à prendre en compte. La distance de sécurité doit être suffisante, et l'alimentation qui nécessite une isolation d'entrée et de sortie, le circuit primaire et le circuit secondaire nécessitent une tension de tenue de 1 500 ~ 2 500 VAC, et une distance d'au moins 3 mm doit être laissée sur le PCB. S'il s'agit d'une lampe avec une coque métallique, la disposition de l'ensemble de l'alimentation électrique doit également tenir compte de la distance de sécurité entre la partie haute tension et la coque. S'il n'y a pas d'espace pour garantir une distance de sécurité, d'autres mesures doivent être utilisées pour assurer l'isolation, telles que percer des trous dans le PCB, ajouter du papier isolant et enrober de la colle isolante. De plus, la disposition du panneau doit également tenir compte du bilan thermique, et les éléments chauffants doivent être répartis uniformément et ne peuvent pas être placés de manière concentrée pour éviter une augmentation locale de la température. Gardez le condensateur électrolytique loin de la source de chaleur pour ralentir le vieillissement et prolonger la durée de vie.

5. Dégâts de foudre

Les coups de foudre sont un phénomène naturel courant, surtout pendant la saison des pluies. Les dommages et les pertes qu’elle entraîne se chiffrent en centaines de milliards de dollars chaque année dans le monde. Les coups de foudre sont divisés en coups de foudre directs et coups de foudre indirects. La foudre indirecte comprend principalement la foudre conductrice et la foudre induite. Étant donné que l'impact énergétique apporté par la foudre directe est très important et que son pouvoir destructeur est extrêmement fort, l'alimentation électrique générale ne peut pas y résister, la discussion principale ici porte donc sur le type de foudre indirect.

L'impact de surtension formé par les coups de foudre est une sorte d'onde transitoire, qui appartient aux interférences transitoires, qui peuvent être une surtension ou un courant de surtension. Le long des lignes électriques ou d'autres chemins (foudre conduite) ou à travers des champs électromagnétiques (foudre inductive) et transmis à la ligne électrique. Sa forme d'onde se caractérise par une montée rapide d'abord, puis une descente lente. Ce phénomène aura un impact fatal sur l'alimentation électrique. L'impact instantané qu'il produit dépasse de loin la contrainte électrique des appareils électroniques ordinaires, et le résultat direct est l'endommagement des composants électroniques.

6. La tension du réseau dépasse la charge électrique

Lorsque le câblage de la dérivation du même transformateur est trop long et qu'il y a des équipements électriques à grande échelle dans la branche, lorsque l'équipement à grande échelle démarre et s'arrête, la tension du réseau fluctue fortement et rend même le réseau instable. Lorsque la tension instantanée du réseau dépasse 310 VAC, le variateur peut être endommagé (même s'il existe un dispositif de protection contre la foudre, il n'est pas valide, car le dispositif de protection contre la foudre doit gérer des pointes d'impulsion de plusieurs dizaines de microsecondes et les fluctuations du réseau). peut atteindre des dizaines de millisecondes, voire des centaines de millisecondes). Par conséquent, une attention particulière doit être accordée lorsqu’il y a de grandes machines électriques sur le réseau électrique de la branche d’éclairage public. Il est préférable de surveiller la plage de fluctuation du réseau électrique ou d'utiliser un transformateur de réseau séparé pour fournir de l'énergie.

7. Défaillance du joint de soudure

Le conditionnement d'énergie implique principalement le processus de connexion entre la carte PCB et les composants, dans lequel les joints de soudure jouent un rôle important. La fonction principale des joints de soudure est de réaliser la connexion mécanique et électrique entre les composants électroniques et le substrat (carte PCB dans l'alimentation LED). La qualité des joints de soudure affecte sérieusement la fiabilité de l'appareil. D'une part, la défaillance des joints de soudure provient de défauts de soudure lors de la production et de l'assemblage, tels que les ponts de soudure, la soudure virtuelle, les vides et le phénomène de Manhattan. D'autre part, pendant le processus de service, lorsque la température ambiante change, en raison de la différence de coefficient de dilatation thermique entre les composants et la carte PCB, une contrainte thermique est générée dans les joints de soudure. Des changements périodiques de contrainte provoqueront des dommages par fatigue aux joints de soudure et conduiront finalement à la fatigue. Invalider.

Étant donné que l'alimentation électrique de conduite a un impact si important sur Lampadaires LED , comment résoudre le problème des dommages faciles à l'alimentation électrique de commande des LED ?

Afin de résoudre les problèmes de taux de défaillance élevé et de maintenance difficile de l'alimentation électrique de conduite LED, grâce à l'analyse du principe d'éclairage LED et de la demande d'énergie, combinée à la situation actuelle de l'application réelle, nous essayons d'adopter le mode d'alimentation CC basse tension dans Éclairage routier à LED. L'alimentation CC réduit non seulement le taux de défaillance de l'alimentation des LED, mais réduit également les risques de sécurité liés à l'éclairage routier et facilite la recharge future des véhicules électriques.

Avec le développement continu de la technologie des diodes électroluminescentes (DEL), l’éclairage LED s’est progressivement étendu de l’intérieur à l’extérieur. La lenteur de la promotion des LED dans le domaine de l'éclairage routier s'explique par la puissance élevée de l'éclairage routier et l'environnement d'exploitation difficile. Après une période de suivi et de test des lampadaires LED haute puissance, certaines lampes LED sont tombées en panne les unes après les autres. Grâce à l'analyse de la panne, nous avons constaté que les dommages causés à l'alimentation du lecteur LED représentaient jusqu'à 90 %. Bien que la durée de vie théorique des lampadaires à LED s'élève à 50 000 heures (13,7 ans), la durée de vie de son circuit de commande est relativement courte, environ 12 000 heures (3 ans). La puissance d’entraînement est devenue un défaut limitant la durée de vie des lampadaires LED. Dans le même temps, en raison du manque de normes uniformes pour les alimentations d'entraînement LED adaptées aux particules LED, les interfaces de sortie de puissance d'entraînement produites par divers fournisseurs ne sont pas uniformes et la qualité est inégale, ce qui gêne la maintenance des LED. l'éclairage public et le coût de remplacement de l'alimentation électrique du variateur est élevé.

Le problème de l’alimentation électrique est devenu un facteur important affectant la promotion et l’application des lampes LED. Ce n'est qu'en résolvant le problème de l'alimentation électrique des LED que l'application des lampes LED dans l'éclairage routier pourra être ouverte.

1. Les exigences des particules LED pour l'alimentation électrique

Afin de résoudre le problème de l’alimentation des LED, nous devons comprendre le principe de fonctionnement de base des particules LED et leurs exigences en matière d’alimentation.

Les lampes LED actuellement utilisées dans l'éclairage routier ont une structure électroluminescente globale, comprenant deux parties : une source lumineuse LED et une source d'alimentation. La source de lumière LED est une combinaison d'un certain nombre de particules LED de haute puissance (d'abord en série puis en parallèle) dans une puce électroluminescente complète. Une seule LED est en fait une diode. Lorsqu'une certaine tension directe est appliquée aux bornes de la diode pour exciter la jonction P-N afin de conduire le courant, la LED peut émettre de la lumière. La tension nominale d'une seule LED est de 3,4 V ± 0,2 V (la tension de fonctionnement réelle est d'environ 2,8 ~ 3,8 V). Le courant de fonctionnement est lié à la puissance et à la luminosité, et les LED de différentes puissances ont des courants différents. De manière générale, plus la puissance est élevée, plus le courant est élevé, plus la lumière sera émise. Les particules LED haute puissance de 1 W utilisées dans l'éclairage routier ont un courant nominal de 350 mA.

Grâce à l'analyse structurelle des lampes LED réelles, nous pouvons clairement voir qu'un certain nombre de particules LED sont connectées en série pour obtenir une chaîne de LED avec une tension de fonctionnement de 40,8 V ± 2,4 V, puis ces chaînes de LED sont connectées en parallèle. pour obtenir une lampe LED avec un courant de fonctionnement de 3,5A. En calculant la perte, la puissance requise pour la lampe est de 48 V/3,5 A.

2. Puissance d'entraînement des LED

La ligne d'alimentation électrique du lampadaire existante est en courant alternatif de 220 V, et trois étapes de réduction de tension, de rectification et de stabilisation du courant doivent être effectuées pour fournir une alimentation CC basse tension stable pour les lampes LED. Tout d'abord, l'alimentation CA 220 V est réduite en alimentation CA basse tension 48 V, puis l'alimentation CA basse tension est convertie en alimentation CC basse tension par rectification en pont, puis convertie en une source de courant constant par un haut rendement. régulateur de commutation pour fournir un courant constant aux particules LED. Actuel.

Afin de réduire le taux de défaillance des puces, la plupart des fabricants choisissent la combinaison de moins de chaînes et de plus de parallèle. Les exigences de tension des lampes LED existantes sont pour la plupart de 48 V. Chaque lampe LED peut avoir des exigences de tension et de courant d'alimentation légèrement différentes. Dans les applications réelles, il doit être basé sur la puissance globale. Choisissez une puissance d'entraînement adaptée à la tension et au courant.