Ontwerpvereisten voor LED-straatlantaarns
1. Richtingslichtemissie
LED's die in straatverlichting worden gebruikt, bieden het voordeel van gerichte lichtuitstraling, versterkt door geïntegreerde reflectoren die efficiënter zijn dan traditionele lampreflectoren. De efficiëntie van deze reflectoren is opgenomen in de lichteffectmeting van de LED. Wegarmaturen moeten volledig gebruikmaken van de richtingsuitstraling van LED's, zodat elke LED specifieke gebieden van de weg aanspreekt. De reflectoren van de armaturen kunnen vervolgens helpen bij het bereiken van een volledige lichtverdeling, waarbij ze voldoen aan de verlichtings- en uniformiteitsnormen van CJJ45-2006, CIE31 en CIE115.
De installatiepositie en emissierichting van elke LED moeten worden ontworpen op basis van de hoogte van de straatlantaarn en de breedte van de weg om optimale secundaire lichtverdeling te bereiken. Reflectoren in deze armaturen dienen als hulpelementen om een uniforme wegverlichting te garanderen. Verstelbare sferische kruisverbindingen kunnen worden gebruikt om de lichtrichting van elke LED in te stellen, waardoor aanpassingen mogelijk zijn op basis van verschillende hoogtes en lichtbreedtes.
Met behulp van de inverse kwadratenwetE(lx)=I(cd)D(m)2E(lx) = \frac{I(cd)}{D(m)^2}, de vermogens- en straaluitgangshoek voor elke LED kan worden bepaald. Door het vermogen van elke LED via het aandrijfcircuit aan te passen, kan het gewenste lichtvermogen worden bereikt, waardoor de lichtdichtheid wordt verlaagd, wordt voldaan aan de eisen van verlichting en uniformiteit en energie-efficiëntie wordt bevorderd.
2. Vereisten voor het elektriciteitssysteem
Het stroomsysteem voor LED-straatverlichting verschilt van traditionele lichtbronnen. LED's vereisen constante stroom aandrijfstroom voor normaal gebruik, omdat eenvoudige schakelvoedingen LED-apparaten kunnen beschadigen. Het is cruciaal om dicht opeengepakte LED's met een constante stroomaandrijfschakeling te garanderen. De lage verbindingsspanning van LED's in de voorwaartse richting vereist een constante aandrijfstroom om een constant uitgangsvermogen te behouden, wat essentieel is gezien de onstabiele voedingsspanning in sommige regio's.
Het aandrijfcircuit moet een hoge interne impedantie hebben om constante stroomkenmerken te garanderen. Een step-down, gelijkrichter en filtering gevolgd door een DC-constante stroombroncircuit of een schakelende voeding met weerstandscircuit kan overmatig stroom verbruiken, wat de efficiëntie vermindert. Een actieve elektronische schakeling of hoogfrequente stroomaandrijving kan een hoge conversie-efficiëntie en goede constante stroomuitgangseigenschappen behouden.
Traditionele verkeerslampen met HID-lichtbronnen en inductieve ballast hebben een lage energie-efficiëntie en stroboscopische problemen. Voor LED-lampen met elektronische aandrijfcircuits vormt blikseminductie een aanzienlijke bedreiging.
3. Blikseminductiebescherming
Bliksem zendt breedspectrum-radiogolven uit, die luchtstroomlijnen voor verkeerslampen gemakkelijk kunnen ontvangen, wat common-mode interferentie in het aandrijfcircuit veroorzaakt. Deze interferentie kan hoge spanningen bereiken en mogelijk het aandrijfcircuit beschadigen.
Gezien de driefasige vieraderige neutraal geaarde voeding, kunnen door bliksem veroorzaakte radiogolven differentiële interferentiespanning tussen stroomlijnen veroorzaken, wat gelijkrichterdiodes en printplaten kan beschadigen. Om dit te voorkomen, moeten snel-reagerende varistoren worden aangesloten op de ingang van het LED-aandrijfcircuit om differentiële modusinterferentie te ontladen. Deze varistoren moeten snel reageren en omgaan met hoge directe geleiding en ontladingsstromen.
Daarnaast moet EMI-bescherming met een composiet LC-netwerk worden ontworpen om interne EMI te voorkomen en blikseminterferentiesignalen te remmen. De elektrische vrijing tussen de wisselpunten en de aarde moet boven de 7 mm liggen. De aardingscapaciteit van EMI-bescherming en de aardingsisolatiesterkte van het aandrijfcircuit moeten voldoen aan de vereisten voor versterkte isolatie (4V+2750V) om de weerstand tegen differentiële en gemeenschappelijke modus blikseminductie te verbeteren.
