Po 10 latach szybkiego rozwoju oświetlenie LED weszło w fazę szybkiej promocji, a zastosowanie na rynku stopniowo rozszerzyło się z początkowego regionu południowego na regiony centralne i zachodnie. Jednak w rzeczywistym zastosowaniu stwierdziliśmy, że produkty oświetlenia zewnętrznego używane na południu są dobrze przetestowane w regionach północnych, zwłaszcza na północnym wschodzie. W tym artykule przeanalizowano niektóre z kluczowych czynników, które wpływają na oświetlenie LED w zimnych środowiskach, znajdują odpowiednie rozwiązania, a na koniec uwydatnią zalety źródeł światła LED.
Po pierwsze, zalety oświetlenia LED w zimnych środowiskach
W porównaniu z oryginalną żarówką, świetlówką i lampą wyładowczą o dużej intensywności, wydajność pracy urządzenia LED jest znacznie lepsza w niskiej temperaturze, a nawet można powiedzieć, że wydajność optyczna jest lepsza niż w zwykłej temperaturze. Jest to ściśle związane z charakterystyką temperatury urządzenia LED. Wraz ze spadkiem temperatury złącza strumień świetlny lampy wzrośnie względnie. Zgodnie z prawem rozpraszania ciepła lampy temperatura złącza jest ściśle związana z temperaturą otoczenia. Im niższa temperatura otoczenia, tym niższa musi być temperatura złącza. Ponadto obniżenie temperatury złącza może również zmniejszyć proces zanikania światła źródła światła LED i opóźnić żywotność lampy, co jest również charakterystyczne dla większości elementów elektronicznych.
Trudności i środki zaradcze związane z oświetleniem LED w zimnym otoczeniu
Chociaż sama dioda LED ma więcej zalet w niskich temperaturach, nie można jej pominąć oprócz źródeł światła. Lampy LED są również ściśle związane z mocą napędową, materiałami korpusu lampy i mglistą pogodą, silnym promieniowaniem ultrafioletowym i innymi wszechstronnymi warunkami pogodowymi w zimnych warunkach. Czynniki przyniosły nowe wyzwania i problemy przy stosowaniu tego nowego źródła światła. Tylko wyjaśniając te ograniczenia i znajdując odpowiednie rozwiązania, możemy w pełni wykorzystać zalety źródeł światła LED i świecić w zimnym otoczeniu.
1. Problem z rozruchem w niskiej temperaturze zasilania napędowego
Każdy, kto zajmuje się rozwojem zasilaczy wie, że problemem jest niskotemperaturowe uruchamianie zasilacza. Głównym powodem jest to, że większość istniejących dojrzałych rozwiązań zasilania jest nieodłączna od szerokiego zastosowania kondensatorów elektrolitycznych. Jednak w środowisku o niskiej temperaturze, poniżej -25 stopni C, aktywność elektrolityczna kondensatora elektrolitycznego jest znacznie zmniejszona, a pojemność pojemnościowa jest znacznie osłabiona, co powoduje nieprawidłowe działanie obwodu. Aby rozwiązać ten problem, istnieją obecnie dwa rozwiązania: jednym jest zastosowanie wysokiej jakości kondensatorów o szerszym zakresie temperatur pracy, co oczywiście podniesie koszty. Drugi to projekt obwodu z wykorzystaniem kondensatorów elektrolitycznych, w tym ceramicznych kondensatorów laminowanych, a nawet innych schematów sterowania, takich jak napęd liniowy.
Ponadto, w środowisku o niskiej temperaturze, wytrzymałość na napięcie wytrzymywane zwykłych urządzeń elektronicznych również zmniejszy się, co niekorzystnie wpłynie na ogólną niezawodność obwodu, który wymaga szczególnej uwagi.
2. Niezawodność materiałów z tworzyw sztucznych pod wpływem wysokiej i niskiej temperatury
Według eksperymentów przeprowadzonych przez naukowców w niektórych instytutach badawczych w kraju i za granicą, wiele zwykłych materiałów z tworzyw sztucznych i gumy ma słabą wytrzymałość i zwiększoną kruchość w niskich temperaturach poniżej -15 stopnia C. W przypadku produktów LED do zastosowań zewnętrznych, przezroczyste materiały, soczewki optyczne, uszczelki i niektóre elementy konstrukcyjne mogą być wykonane z tworzyw sztucznych, dlatego należy dokładnie rozważyć właściwości mechaniczne tych materiałów w niskich temperaturach, zwłaszcza elementów nośnych, aby uniknąć lamp w warunkach niskiej temperatury, po uderzeniu przez silny wiatr i przypadkowe zderzenie.
Ponadto oprawy LED często wykorzystują połączenie części plastikowych i metalowych. Ponieważ współczynniki rozszerzalności materiałów z tworzyw sztucznych i materiałów metalowych są bardzo różne przy dużych różnicach temperatur, na przykład współczynniki rozszerzalności metali z aluminium i materiałów z tworzyw sztucznych powszechnie stosowanych w lampach są około 5 razy różne, co może powodować pękanie materiałów z tworzyw sztucznych lub szczelinę pomiędzy dwoma. Jeśli zostanie zwiększony, wodoszczelna struktura uszczelnienia zostanie ostatecznie unieważniona, co spowoduje problemy z produktem.
W regionie alpejskim od października do kwietnia następnego roku może być pora śniegu i lodu. Temperatura lampy LED może być niższa niż -20 stopnia wieczorem przed włączeniem lampy wieczorem, a następnie po włączeniu prądu w nocy temperatura korpusu lampy może wzrosnąć do 30 stopień - 40 stopień ze względu na nagrzewanie się lampy. Doświadcz szoku w wysokiej i niskiej temperaturze. W takim środowisku, jeśli projekt konstrukcyjny oprawy i problem dopasowania różnych materiałów nie są dobrze rozwiązywane, łatwo jest spowodować wspomniane powyżej problemy z pękaniem materiału i wodoodpornością.
