Vedomosti

Home/Vedomosti/Podrobnosti

Napájanie vysoko stožiarového osvetlenia

LED diódy sú komplexné polovodičové zariadenia, ktorých medzikrelované elektrické a tepelné charakteristiky by sa mali zohľadniť do návrhu systému. Ako zariadenia poháňané prúdom musia LED diódy pracovať podľa konštantnej regulácie prúdu, aby sa zachoval ich konzistentný výstup. Každá LED dióda má však maximálny menovitý prúd. Nadmerné prekonanie toho, čo je LED hodnotené, bude mať za následok nezvratnú degradáciu výkonu a skrátenie životnosti. Keďže súčasná hustota sa zvyšuje nad určitú hranicu, vnútorná kvantová účinnosť (IQE) klesá. Zníženie kvantovej účinnosti pri vysokých prevádzkových prúdoch sa nazýva pokles účinnosti. Strata účinnosti znamená zvýšenie produkcie odpadového tepla. Predný prúd cez polovodičovú križovatku LED diódy môže vystúpiť nad maximálny povolený limit, keď dôjde k prepätiu alebo poruche iného reťazca LED pripojeného v paralelných konfiguráciách.

LED ovládač, ktorý reguluje výkon led poľa vysoko stožiarového svietidla, je navrhnutý ako napájanie v režime prepínania (SMPS). Ovládače SMPS používajú regulátor prepínania na transformáciu výkonu rektifikovaného zo sieťového napájania striedavého prúdu na pulznú vlnovú formu, ktorá sa potom vyhladí pomocou zariadenia na ukladanie energie. Prepínanie napájacích zdrojov je jedinou schodnou možnosťou pre aplikácie s vysokým výkonom, pretože sú veľmi efektívne, umožňujú pokročilé ovládanie stmievania a majú univerzálnu schopnosť vstupného napätia. Účinnosť led ovládača SMPS môže byť až 97%, čo je oveľa lepšie ako lineárne napájanie. Lineárne regulátory majú výhody nízkych nákladov, schopnosti vodiča na palube (DOB) a absencie pri elektromagnetickom rušení (EMI). Tieto obvody ovládačov sa nachádzajú v niektorých produktoch nižšej triedy. Tento typ hnacieho mechanizmu však vyžaduje vstupné napätie aspoň o určité minimálne množstvo vyššie ako požadované výstupné napätie. Rozdiel minimálneho napätia medzi vstupom a výstupom potrebným na reguláciu sa jednoducho vyhodí ako odpadové teplo, čo vedie nielen k významnej strate výkonu okolo 20%, ale tiež spôsobuje značné tepelné napätie pre spoločne umiestnené polovodičové komponenty.

Led ovládače s prepínajúcim režimom sú technicky zložité v tom, že na konverziu a ukladanie elektrickej energie používajú reaktívne komponenty, ako sú oscilačné cievky a elektrolytické kondenzátory. Regulácia prepínania vytvára vysokofrekvenčný šum, ktorý musí byť potlačený filtrami EMI. EMI filtre tiež používajú reaktívne komponenty, ako sú filtračné cievky a vysokonapäťové kondenzátory. Blikanie môže byť problémom v aplikáciách športového osvetlenia a nočných podujatiach vonku, kde prebieha nahrávanie a vysielanie televízie. Do obvodu vodiča je možné pridať supresor vlnenia zvlneného vlnenia zvlneného prúdu, aby nedošlo k stroboskopickým účinkom spôsobeným blikaním zo zdroja svetla, ako aj k žiadnemu vnímanému blikaniu pri vysokých frekvenciách snímok fotoaparátu. Ďalšou základnou požiadavkou pre led ovládače ovládané linkou je korekcia výkonového faktora (PFC), ktorá tvaruje a čas zarovná vstupný prúd do sínusovej vlnovej formy vo fáze s napätím vedenia. PFC sa tiež používa na potlačenie celkového harmonického skreslenia (THD) spôsobeného nelineárnym elektrickým zaťažením.

LED ovládač vykonáva postupne alebo paralelne niekoľko čiastkových úloh vrátane, ale nielen, ochrany pred prepätím, ochrany pred prepätím, ochrany pred nadmernou teplotou, detekcie nulového prúdu (ZCD) a manipulácie, detekcie a manipulácie s špičkovým prúdom, analógového alebo digitálneho kompenzátora napätia a konštantného svetelného výkonu (CLO). Vysoké stožiarové svietidlá sú vystavené prechodným prepätiam spôsobeným bleskom, priemyselnými a spínacími prepätiami alebo elektrostatickými výbojmi (ESD). Jednopólová udalosť spôsobí okamžité katastrofické zlyhanie LED diódy. Preto by sa na potlačenie nadmerných prepätí malo použiť prepäťové ochranné zariadenie (SPD).

274e5a7754