متطلبات التصميم لمصابيح الشوارع LED
1. انبعاث الضوء الاتجاهي
توفر مصابيح LED المستخدمة في إضاءة الشوارع ميزة انبعاث الضوء الاتجاهي، مع تعزيز عواكس مدمجة أكثر كفاءة من عواكس المصابيح التقليدية. كفاءة هذه العاكسات مدرجة في قياس تأثير الضوء في LED. يجب على مصابيح الطرق الاستفادة الكاملة من انبعاثات LED الاتجاهية، لضمان استهداف كل LED لمناطق محددة من الطريق. يمكن لعواكس المصابيح بعد ذلك المساعدة في تحقيق توزيع شامل للضوء، مع تلبية معايير الإضاءة والتجانس الخاصة ب CJJ45-2006 وCIE31 وCIE115.
يجب تصميم موقع تركيب كل LED واتجاه الانبعاثات بناء على ارتفاع عمود الإنارة وعرض الطريق لتحقيق توزيع ثانوي مثالي للضوء. تعمل العاكسات في هذه المصابيح كعناصر مساعدة لضمان إضاءة متساوية للطريق. يمكن استخدام وصلات كروية قابلة للتعديل لضبط اتجاه الإضاءة لكل مصباح LED، مما يسمح بالتعديلات حسب اختلاف الارتفاعات وعرض الإضاءة.
باستخدام قانون التربيع العكسيE(lx)=I(cd)D(m)2E(lx) = \frac{I(cd)}{D(m)^2}، يمكن تحديد زاوية الطاقة وزاوية خرج الشعاع لكل LED. يمكن لضبط خرج الطاقة لكل LED عبر دائرة القيادة تحقيق الإضاءة المطلوبة، مما يقلل من كثافة طاقة الإضاءة مع تلبية متطلبات الإضاءة والتجانس وتعزيز كفاءة الطاقة.
2. متطلبات نظام الطاقة
نظام الطاقة لمصابيح الشوارع LED يختلف عن مصادر الضوء التقليدية. تتطلب مصابيح LED طاقة دفع تيار ثابت للتشغيل العادي، حيث يمكن أن تتلف مزودات الطاقة البسيطة التحويلية أجهزة LED. ضمان إضاءة LED محكمة الإغلاق مع دائرة قيادة بتيار ثابت أمر بالغ الأهمية. يتطلب جهد التوصيل المنخفض لمصابيح LED في الاتجاه الأمامي تيار محرك ثابت للحفاظ على طاقة خرج ثابتة، وهو أمر ضروري نظرا لجهد مصدر الطاقة غير المستقر في بعض المناطق.
يجب أن تكون دائرة القيادة ذات مقاومة داخلية عالية لضمان خصائص التيار الثابت. قد تستهلك الوحدة التبسيطية، والتصحيح، والترشيح تليها دائرة مصدر تيار مستمر ثابت أو مزود طاقة تبديل مع دائرة مقاومة طاقة زائدة، مما يقلل الكفاءة. يمكن لدائرة التحويل الإلكترونية النشطة أو محرك التيار عالي التردد الحفاظ على كفاءة تحويل عالية وخصائص جيدة في خرج التيار الثابت.
تعاني مصابيح الطرق التقليدية التي تستخدم مصادر إضاءة HID وبالستات حثية من انخفاض كفاءة الطاقة ومشاكل في الستروبوسكوب. بالنسبة لمصابيح LED المزودة بدوائر قيادة إلكترونية، يشكل تحرث البرق تهديدا كبيرا.
3. حماية من البرق
يصدر البرق موجات راديو واسعة الطيف، يمكن أن تستقبلها خطوط تزويد الطاقة العلوية لمصابيح الطرق بسهولة، مما يسبب تداخل الوضع المشترك في دائرة القيادة. هذا التداخل قد يصل إلى جهود عالية، مما قد يتلف دائرة القيادة.
نظرا لمزود الطاقة المحايد ذو الأربعة أسلاك الثلاثي الأطوار والمؤرض، يمكن أن تسبب موجات الراديو الناتجة عن البرق جهد تداخل في الوضع التفاضلي بين خطوط الطاقة، مما قد يؤدي إلى تلف صمامات مقومات الطاقة ولوحات الدوائر الكهربائية. لتقليل ذلك، يجب توصيل متداخلات سريعة الاستجابة بمدخل دائرة القيادة LED لتفريغ تداخل الوضع التفاضلي. يجب على هذه الفوريستورات الاستجابة بسرعة والتعامل مع تيارات التوصيل والتفريغ الفورية العالية.
بالإضافة إلى ذلك، يجب تصميم حماية EMI مع شبكة LC المركبة لمنع تسرب الداخل ومنع إشارات التداخل الكهربائي. يجب أن يكون الفراغ الكهربائي بين نقاط الدائرة والأرضي فوق 7 مم. يجب أن تفي سعة التأريض للحماية من EMI وقوة عزل الأرضي لدائرة القيادة متطلبات العزل المعززة (4V+2750V) لتعزيز مقاومة البرق التفاضلي والنمط الشائع.
