Exigences de conception pour les lampadaires LED
1. Émission directionnelle de lumière
Les LED utilisées dans l’éclairage public offrent l’avantage de l’émission directionnelle de lumière, renforcée par des réflecteurs intégrés plus efficaces que les réflecteurs traditionnels. L’efficacité de ces réflecteurs est incluse dans la mesure de l’effet lumineux de la LED. Les luminaires routiers doivent pleinement utiliser l’émission directionnelle des LED, afin de s’assurer que chaque LED cible des zones spécifiques de la route. Les réflecteurs des luminaires peuvent alors contribuer à obtenir une distribution complète de la lumière, respectant les normes d’illuminance et d’uniformité CJJ45-2006, CIE31 et CIE115.
La position d’installation de chaque LED et la direction d’émission doivent être conçues en fonction de la hauteur du lampadaire et de la largeur de la route afin d’assurer une distribution optimale de la lumière secondaire. Les réflecteurs de ces luminaires servent d’éléments auxiliaires pour garantir un éclairage routier uniforme. Des joints universels sphériques réglables peuvent être utilisés pour définir la direction d’éclairage de chaque LED, permettant des ajustements selon différentes hauteurs et largeurs d’éclairage.
Utilisation de la loi de l’inverse du carréE(lx)=I(cd)D(m)2E(lx) = \frac{I(cd)}{D(m)^2}, l’angle de puissance et de sortie du faisceau pour chaque LED peut être déterminé. Ajuster la puissance de sortie de chaque LED via le circuit d’entraînement peut obtenir la puissance lumineuse souhaitée, réduisant la densité de puissance lumineuse tout en respectant les exigences d’illuminance et d’uniformité, et favorisant l’efficacité énergétique.
2. Exigences du système électrique
Le système d’alimentation des lampadaires LED diffère des sources lumineuses traditionnelles. Les LED nécessitent une alimentation à courant constant pour fonctionner normalement, car de simples alimentations à découpage peuvent endommager les dispositifs LED. Garantir des LED bien compactes avec un circuit de courant constant est crucial. La faible tension de jonction des LED dans la direction directe nécessite un courant de transmission constant pour maintenir une puissance de sortie constante, ce qui est essentiel compte tenu de la tension instable de l’alimentation dans certaines régions.
Le circuit de transmission doit avoir une impédance interne élevée pour garantir des caractéristiques de courant constant. Un abaissement, une rectification et un filtrage suivis d’un circuit à courant continu constant ou d’une alimentation à découpage avec un circuit à résistance pourraient consommer une puissance excessive, réduisant ainsi l’efficacité. Un circuit de commutation électronique actif ou un entraînement de courant haute fréquence peut maintenir une grande efficacité de conversion et de bonnes caractéristiques de sortie à courant constant.
Les phares traditionnels utilisant des sources lumineuses HID et des ballasts inductifs souffrent d’une faible efficacité énergétique et de problèmes stroboscopiques. Pour les lampes LED avec circuits électroniques, l’induction de foudre représente une menace importante.
3. Protection par induction de foudre
La foudre émet des ondes radio à large spectre, que les lignes d’alimentation aériennes des phares peuvent facilement recevoir, provoquant des interférences en mode commun dans le circuit de transmission. Ces interférences peuvent atteindre des tensions élevées, endommageant potentiellement le circuit de transmission.
Étant donné l’alimentation neutre à quatre fils triphasé et mise à la terre sur la ligne, les ondes radio induites par la foudre peuvent provoquer une tension d’interférence différentielle entre les lignes électriques, ce qui peut dégrader les diodes redresseuses et les circuits imprimés. Pour atténuer cela, des varistors à réponse rapide doivent être connectés à l’entrée du circuit d’entraînement LED pour décharger les interférences en mode différentiel. Ces varistors doivent répondre rapidement et supporter des courants de conduction et de décharge instantanés élevés.
De plus, la protection EMI avec un réseau composite LC doit être conçue pour empêcher les fuites internes d’EMI et pour inhiber les signaux d’interférences électriques. Le dégagement électrique entre les points de circuit et la terre doit être supérieur à 7 mm. La capacité de mise à la terre de la protection EMI et la résistance à l’isolation de la terre du circuit d’entraînement doivent répondre aux exigences d’isolation renforcée (4V+2750V) afin d’améliorer la résistance à l’induction par foudre différentielle et en mode commun.
