Analisi dell'applicazione dell'illuminazione a LED nella regione fredda
Dopo 10 anni di rapido sviluppo, l'illuminazione a LED è entrata in una fase di rapida promozione e l'applicazione del mercato si è gradualmente estesa dalla regione meridionale iniziale alle regioni centrali e occidentali. Tuttavia, nell’applicazione reale, abbiamo riscontrato che i prodotti per l’illuminazione esterna utilizzati nel sud sono ben testati nelle regioni settentrionali, soprattutto nel nord-est. Questo articolo analizza alcuni dei fattori chiave che influenzano l'illuminazione a LED in ambienti freddi, individua le soluzioni corrispondenti e infine evidenzia i vantaggi delle sorgenti luminose a LED.
Innanzitutto i vantaggi dell’illuminazione a LED negli ambienti freddi
Rispetto alla lampada a incandescenza originale, alla lampada fluorescente e alla lampada a scarica di gas ad alta intensità, le prestazioni operative del dispositivo LED sono molto migliori a bassa temperatura e si può anche dire che le prestazioni ottiche sono più eccellenti che a temperatura normale. Ciò è strettamente correlato alle caratteristiche di temperatura del dispositivo LED. Al diminuire della temperatura di giunzione, il flusso luminoso della lampada aumenterà relativamente. Secondo la legge di dissipazione del calore della lampada, la temperatura di giunzione è strettamente correlata alla temperatura ambiente. Più bassa è la temperatura ambiente, minore sarà necessariamente la temperatura di giunzione. Inoltre, l'abbassamento della temperatura di giunzione può anche ridurre il processo di decadimento della luce della sorgente luminosa a LED e ritardare la durata della lampada, che è anche una caratteristica della maggior parte dei componenti elettronici.
Difficoltà e contromisure dell'illuminazione a LED in ambienti freddi
Anche se il LED stesso presenta maggiori vantaggi in condizioni di freddo, non si può ignorare quello oltre alle sorgenti luminose. Le lampade a LED sono anche strettamente correlate alla potenza motrice, ai materiali del corpo della lampada e al clima nebbioso, ai forti raggi ultravioletti e ad altre condizioni meteorologiche globali in ambienti freddi. I fattori hanno portato nuove sfide e problemi all'applicazione di questa nuova sorgente luminosa. Solo chiarendo questi vincoli e trovando soluzioni corrispondenti, possiamo sfruttare appieno i vantaggi delle sorgenti luminose a LED e brillare negli ambienti freddi.
1. Problema di avvio a bassa temperatura dell'alimentazione elettrica
Tutti coloro che si occupano di sviluppo di alimentatori sanno che l'avviamento a bassa temperatura dell'alimentatore è un problema. La ragione principale è che la maggior parte delle soluzioni di potenza mature esistenti sono inseparabili dall’ampia applicazione dei condensatori elettrolitici. Tuttavia, in un ambiente a bassa temperatura inferiore a -25 °C, l'attività elettrolitica del condensatore elettrolitico è significativamente ridotta e la capacità capacitiva è notevolmente attenuata, causando il malfunzionamento del circuito. Per risolvere questo problema, attualmente esistono due soluzioni: la prima è utilizzare condensatori di alta qualità con un intervallo di temperature operative più ampio, il che ovviamente aumenterà i costi. Il secondo è la progettazione del circuito che utilizza condensatori elettrolitici, compresi condensatori laminati in ceramica, e anche altri schemi di pilotaggio come il comando lineare.
Inoltre, in un ambiente a bassa temperatura, diminuirà anche la prestazione di tensione di resistenza dei normali dispositivi elettronici, il che influirà negativamente sull'affidabilità complessiva del circuito, che richiede particolare attenzione.
2. Affidabilità dei materiali plastici sottoposti a impatti ad alta e bassa temperatura
Secondo gli esperimenti condotti dai ricercatori di alcuni istituti di ricerca in patria e all'estero, molti materiali comuni in plastica e gomma hanno scarsa tenacità e maggiore fragilità a basse temperature inferiori a -15 ° C. Per prodotti LED per esterni, materiali trasparenti, lenti ottiche, guarnizioni e alcuni le parti strutturali possono utilizzare materiali plastici, quindi è necessario considerare attentamente le proprietà meccaniche a bassa temperatura di questi materiali, in particolare i componenti portanti, per evitare che le lampade in ambienti a bassa temperatura si rompano dopo essere state colpite da un forte vento e collisione accidentale.
Inoltre, gli apparecchi a LED utilizzano spesso una combinazione di parti in plastica e metallo. Poiché i coefficienti di dilatazione dei materiali plastici e dei materiali metallici sono molto diversi in caso di grandi differenze di temperatura, ad esempio, i coefficienti di dilatazione del metallo, dell'alluminio e dei materiali plastici comunemente utilizzati nelle lampade sono circa 5 volte diversi, il che potrebbe causare la rottura o la fessura dei materiali plastici tra i due. Se viene aumentato, la struttura della guarnizione impermeabile verrà eventualmente invalidata, causando problemi al prodotto.
Nella regione alpina, da ottobre ad aprile dell'anno successivo, potrebbe essere la stagione della neve e del ghiaccio. La temperatura della lampada a LED potrebbe essere inferiore a -20 ℃ la sera prima che la lampada venga accesa la sera, e poi, dopo aver acceso l'elettricità di notte, la temperatura del corpo della lampada potrebbe aumentare fino a 30 ℃ ～ 40 ℃ a causa del riscaldamento della lampada. Sperimenta uno shock ciclico ad alta e bassa temperatura. In questo ambiente, se la progettazione strutturale dell'apparecchio e il problema dell'abbinamento di materiali diversi non vengono gestiti bene, è facile causare i problemi di fessurazione dei materiali e di rottura dell'impermeabilità sopra menzionati.