Cấu tạo đèn led nhà xưởng

09/05/2022 | 21

Hiệu suất của hệ thống quang học có thể ảnh hưởng đáng kể đến năng suất, an toàn và hiệu quả năng lượng trong môi trường công nghiệp. Nhiều cân nhắc đưa ra quyết định thiết kế cho hệ thống quang học của đèn LED chiếu sáng công nghiệp. Hiệu quả quang học, tính đồng nhất và độ chói là những cân nhắc chính cần được ưu tiên trong quá trình thiết kế quang học. 

Đèn chiếu sáng công nghiệp thường là hệ thống chiếu sáng lumen cao, hệ số suy hao ánh sáng cố định cao có thể đồng nghĩa với việc lãng phí năng lượng lớn làm mất đi lợi ích hiệu quả năng lượng của đèn LED. Dạng phát xạ định hướng của đèn LED cho phép khai thác hiệu quả cao quang thông phát ra từ nguồn sáng. Tuy nhiên, cường độ định hướng cao của đèn LED làm cho việc kiểm soát độ chói trở nên cần thiết khi nguồn sáng tập trung và sáng trực tiếp trong tầm nhìn.

Ở nhiều nơi làm việc, sự phân bố ánh sáng trên bàn làm việc phải tương đối đồng đều để bóng không che khuất các chi tiết quan trọng. Độ rọi ngang đồng đều có tầm quan trọng thiết yếu trong nội thất công nghiệp, nơi các công việc được bố trí gần nhau. Không được tồn tại sự khác biệt về độ chói quá mức ở các khu vực lân cận vì điều này sẽ đòi hỏi mắt người phải liên tục thích ứng giữa hai mức độ chói đáng kể và dẫn đến mỏi mắt. Hệ thống chiếu sáng đồng bộ cũng làm giảm nhu cầu di dời các bộ đèn khi bố trí lại các vị trí công việc hoặc máy móc sản xuất. Hầu hết các ứng dụng công nghiệp yêu cầu tỷ lệ đồng nhất tối đa / tối thiểu là 3: 1 hoặc nhỏ hơn. Các thiết bị HID có tỷ lệ đồng nhất tối đa / tối thiểu điển hình là 6: 1. Để đáp ứng yêu cầu về tính đồng nhất, mật độ cố định cao là cần thiết.

Trong các cơ sở công nghiệp, không chỉ độ rọi ngang là quan trọng, độ rọi dọc thường xuyên và độ rọi ở các mặt phẳng khác giữa phương ngang và phương thẳng đứng cũng cần thiết như nhau. Công việc thực hiện sâu bên trong các hốc của thiết bị sản xuất thường cần ánh sáng chiếu vào thiết bị. Điều này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng đèn điện có phân bố rất rộng. Nhưng nên cẩn thận để đảm bảo không tạo ra ánh sáng chói ở góc cao. Thông thường, một khúc xạ lăng trụ được sử dụng để kiểm soát các hướng mà ánh sáng rời khỏi đèn, do đó che khuất hình ảnh của nguồn sáng trong khi cung cấp độ rọi thẳng đứng. Trong các môi trường không gian hạn chế như nhà kho có giá đỡ, các tuyến đường giao thông hẹp và các kệ cao yêu cầu độ rọi thích hợp trên bề mặt sàn nằm ngang, mà còn chiếu sáng dọc hai bên lối đi có giá đỡ. Khi đó, hiệu suất trắc quang yêu cầu sử dụng quang học chính xác để phân phối ánh sáng dọc theo lối đi trên sàn và chiếu sáng các bề mặt thẳng đứng của giá.

Hiệu suất trắc quang của đèn điện LED hiện đại đạt được thông qua quang học thứ cấp chuyên biệt được kết hợp với các gói LED riêng lẻ hoặc quang học truyền thống như gương phản xạ, khúc xạ, bộ khuếch tán cung cấp điều chỉnh quang học cho cụm đèn LED. Quang học truyền thống cung cấp một cách tiếp cận đơn giản hơn và tiết kiệm chi phí hơn nhiều so với việc chế tạo quang học đặc biệt cho mỗi đèn LED. Chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu bộ đèn LED cung cấp ánh sáng chung phân bố rộng. Bộ phản xạ tiếp tục đóng vai trò của chúng trong điều khiển quang học cho đèn điện LED nhưng chúng thường được sử dụng để điều chỉnh công suất ánh sáng từ mô-đun LED có LES nhỏ hoặc hẹp. Tuy nhiên, hầu hết các hệ thống đèn LED công suất cao đều có bề mặt phát xạ lớn nhằm mục đích phân phối ánh sáng đồng đều trên một khu vực rộng lớn. Một gương phản xạ nằm trên một dãy đèn LED lớn như vậy sẽ chỉ kiểm soát ánh sáng tới trên bề mặt phản xạ. Đối với các cụm đèn LED có bề mặt phát xạ lớn, quang học thứ cấp có thể là một mảng thấu kính hoặc một lưới các gương phản xạ nhỏ điều chỉnh quang thông từ các gói LED riêng lẻ. Việc thiết kế quang học riêng biệt cho mọi đèn LED cho phép khai thác ánh sáng hiệu quả hơn và kiểm soát chùm tia chính xác cao hơn so với khả năng có thể có với một phần tử điều khiển quang học duy nhất.

Mảng thấu kính là một hệ thống thấu kính đúc phun một mảnh bao gồm một số thấu kính đơn hoặc thấu kính ghép. Thấu kính ghép là thấu kính phản xạ toàn phần bên trong (TIR). Thấu kính TIR là sự kết hợp của thấu kính khúc xạ và thấu kính phản xạ có trục chung. Mảng thấu kính có thể được làm bằng acrylic (PMMA) hoặc polycarbonate (PC). Tuy nhiên, từ góc độ độ tin cậy, thấu kính nhựa có thể không phải là lựa chọn tốt cho một số ứng dụng công nghiệp. Trong các hệ thống đèn LED công suất cao, nhiệt Stokes tạo ra trong quá trình chuyển đổi bước sóng xuống có thể khiến nhiệt độ phosphor tăng từ 30 ° C đến 50 ° C so với nhiệt độ điểm giao nhau. Điều này tạo ra ứng suất nhiệt rất cao đối với các thấu kính nhựa nằm khít trên các đèn LED. Quá trình đổi màu và lão hóa nhanh có thể xảy ra ở nhiệt độ cao. Trong môi trường hoạt động với nhiệt độ xung quanh cao, các thấu kính nhựa dễ bị suy giảm nhiệt hơn. Hơn nữa, quang học nhựa thu hút bụi và sự mất giá trị bụi bẩn trở thành một vấn đề. Phản xạ nhôm và thấu kính thủy tinh đáng tin cậy hơn trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt.

Trình điều khiển đèn LED

Trình điều khiển đèn LED là phần phức tạp nhất của đèn LED. Nó xử lý sự phức tạp của nguồn điện dòng AC đến và cung cấp đầu ra dòng điện không đổi để đèn LED hoạt động tối ưu. Tuy nhiên, việc không ngừng theo đuổi việc giảm chi phí trong ngành công nghiệp chiếu sáng khiến trình điều khiển đèn LED trở thành đối tượng chính cần thỏa hiệp về hiệu suất và độ tin cậy. Do đó, trình điều khiển là điểm hỏng hóc được quan sát thấy nhiều nhất trong hệ thống đèn LED. Trong các ứng dụng công nghiệp, hiệu quả và độ tin cậy là những yếu tố quan trọng nhất phải được đánh giá kỹ lưỡng trong quá trình cân nhắc trước khi mua. Để chiếu sáng cho trần cao, không gian rộng, các thiết bị chiếu sáng công nghiệp thường tiêu thụ một lượng điện năng lớn. Điều này thúc đẩy nhu cầu về trình điều khiển LED với hiệu suất chuyển đổi năng lượng cao.

Trình điều khiển được sử dụng trong đèn điện LED công nghiệp thường được thiết kế như một bộ nguồn chế độ chuyển đổi (SMPS). Một SMPS điều chỉnh đầu ra của nó bằng cách thay đổi chu kỳ làm việc của công tắc nguồn bão hòa. Công tắc nguồn hoạt động dựa trên các tín hiệu điều khiển được điều chế tần số xung (PFM) và / hoặc điều khiển độ rộng xung (PWM). So với nguồn cấp điện tuyến tính, mạch chuyển mạch có những ưu điểm cơ bản là hiệu suất cao hơn, ứng dụng điện áp đầu vào rộng hơn, chất lượng đầu ra tốt hơn, khả năng làm mờ phạm vi rộng hơn và mượt mà hơn, bảo vệ tốt hơn các thành phần hạ nguồn khỏi áp suất điện quá mức (EOS) và cho phép cách ly điện từ mạch đầu vào. Những ưu điểm này của việc sử dụng các mạch chuyển mạch vượt trội hơn hẳn những nhược điểm của việc phải tính đến việc lọc và sàng lọc nhiễu điện từ (EMI). Hoạt động chuyển mạch tần số cao của mạch SMPS tạo ra bức xạ EMI gây nhiễu tín hiệu vô tuyến cũng như các thiết bị điện tử khác.

Nguồn điều khiển Philips

Không giống như đèn sợi đốt là một tải điện trở đơn giản, các trình điều khiển SMPS bao gồm các thành phần phản kháng làm cho tải tạo thêm dòng điện phản kháng lệch pha với điện áp đường dây. Sự hiện diện của tải phản kháng làm cho cần phải thực hiện hiệu chỉnh hệ số công suất (PFC) để tối đa hóa công suất thực truyền đến tải và giảm thiểu méo hài. Yêu cầu hệ số công suất tối thiểu (PF) là 0,95 đối với trình điều khiển đèn LED AC-DC có định mức công suất lớn hơn 25W. Trình điều khiển LED AC-DC có thể được chia thành loại một giai đoạn hoặc loại hai giai đoạn. Trình điều khiển LED một giai đoạn kết hợp các chức năng hiệu chỉnh hệ số công suất và bộ chuyển đổi DC-DC (ví dụ: bộ chuyển đổi tăng cường, bộ chuyển đổi buck hoặc bộ chuyển đổi flyback) trong một mạch, trong khi trình điều khiển LED hai giai đoạn có giai đoạn chuyển đổi thứ hai sau PFC hoạt động sân khấu. Thiết kế hai giai đoạn làm tăng số lượng thành phần, tổn hao bên trong và độ phức tạp của mạch nhưng cho phép trình điều khiển cung cấp khả năng miễn nhiễm cao đối với sự tăng điện, độ gợn sóng tối thiểu trong đầu ra và độ mờ toàn dải ở hầu hết mọi dải dòng điện đầu ra. Trình điều khiển một giai đoạn về cơ bản có ít thành phần hơn và chi phí thấp hơn khi so sánh với trình điều khiển hai giai đoạn. Tuy nhiên, các gợn sóng lớn ở hai lần tần số dòng có thể được đưa vào đầu ra do sự triệt tiêu không hoàn toàn của dạng sóng xen kẽ sau khi chỉnh lưu.

Các chỉ số hiệu suất chính của trình điều khiển không chỉ tập trung vào khả năng chuyển đổi hiệu quả nguồn điện đường dây AC thành đầu ra tương thích với các gói đèn LED, mà còn khả năng bảo vệ các thành phần hạ nguồn khỏi sự cố điện áp, chất lượng điện đầu vào kém và các điều kiện hoạt động bất thường. Biến động điện áp và dòng điện trong đường dây điện là tình trạng phổ biến ở các cơ sở công nghiệp nặng. Mặc dù chúng không tạo ra quá độ cao áp khổng lồ, thời gian ngắn đi kèm với sét đánh, nhưng quá độ liên quan đến chuyển mạch (do khởi động động cơ hoặc máy biến áp, hoạt động của cầu chì và bộ ngắt mạch, chuyển mạch nguồn điện, v.v.) có biên độ thấp hơn , nhưng kéo dài hơn và xảy ra thường xuyên hơn. Sử dụng điện bẩn liên tục theo thời gian có thể đẩy nhanh các cơ chế hỏng hóc trong đèn LED cũng như các thành phần hạ nguồn khác. Trong khi việc bảo vệ đèn điện khỏi sự gia tăng điện áp cao là quan trọng, thì khả năng điện áp đầu vào rộng là cần thiết để trình điều khiển có thể thích ứng với thời gian dài hơn, quá độ dao động biên độ thấp hơn. Ngoài khả năng bảo vệ chống đột biến, nhiều phương án bảo vệ cũng được tích hợp trong phần cứng trình điều khiển. Các biện pháp bảo vệ được thực hiện trên bộ nguồn và bộ chuyển đổi DC / DC bao gồm bảo vệ quá áp, quá dòng, ngắn mạch, hở mạch và quá nhiệt.

Thông thường, tụ điện là thành phần đầu tiên của trình điều khiển bị lỗi. Hiệu suất và tuổi thọ của tụ điện bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi nhiệt độ hoạt động của nó vì sử dụng chất điện phân có độ ổn định nhiệt kém. Nhiệt độ hoạt động của tụ điện được xác định bởi hiệu suất của trình điều khiển, nhiệt độ môi trường xung quanh và sự phát nóng bên trong tụ điện do dòng điện gợn chạy qua nó gây ra. Cứ tăng nhiệt độ hoạt động lên 10 ° C thì tuổi thọ của tụ điện bị rút ngắn đi hệ số 2. Sự bay hơi của chất điện phân trong tụ điện gây ra sự gia tăng điện trở nối tiếp tương đương (ESR) và giảm điện dung. Điều này dẫn đến gợn sóng lớn trong đầu ra, tạo ra tiếng ồn, giảm thời gian giữ, và trong một số trường hợp sự cố hoặc điều kiện không khởi động của mạch điều khiển. Trong môi trường công nghiệp có nhiệt độ môi trường cao, hoạt động đáng tin cậy của trình điều khiển LED đòi hỏi trình điều khiển quản lý nhiệt tốt, chuyển đổi năng lượng hiệu quả cao (để ít tản nhiệt hơn) và sử dụng các tụ điện có khả năng điện phân ở nhiệt độ cao.

 Nhấp nháy và nhấp nháy

Hiệu ứng nhấp nháy và nhấp nháy là một vấn đề phổ biến với đèn LED chiếu sáng được vận hành bởi trình điều khiển LED chi phí thấp. Để cắt giảm chi phí và / hoặc giảm dấu chân, thiết kế trình điều khiển LED thường bỏ qua việc triệt tiêu hoàn toàn dạng sóng hình sin của điện áp nguồn xoay chiều. Điều này dẫn đến sự biến đổi chu kỳ dư không mong muốn hoặc gợn sóng trong đầu ra dòng điện một chiều. Phản ứng tức thời của đèn LED đối với dòng điện thay đổi khiến chúng nhấp nháy có thể phù hợp với tần số AC, chẳng hạn như 120 hoặc 100 Hz, khi có các gợn sóng đủ lớn. Hiện tượng nhấp nháy lên đến 80 Hz. Cả nhấp nháy hữu hình và không nhìn thấy đều có thể tạo ra các tác động sinh lý tiêu cực ở một số quần thể. Chúng bao gồm co giật, đau nửa đầu, nhức đầu, mỏi mắt và trong trường hợp nghiêm trọng là co giật động kinh và bằng chứng về tình trạng trầm trọng thêm của bệnh tự kỷ. Khi có chuyển động của các đối tượng, sự thay đổi định kỳ trong công suất ánh sáng có thể làm phát sinh hiệu ứng nhấp nháy. Hiệu ứng stroboscopic có thể gây ra nguy hiểm cho người vận hành máy quay hoặc thiết bị đạp xe nhanh khác. Đầu ra của các mạch trình điều khiển một giai đoạn và nguồn cấp điện tuyến tính thường có độ gợn sóng lớn, trong khi thiết kế hai cấp hoạt động tốt hơn trong việc làm mịn gợn sóng dòng điện đầu ra lớn được cung cấp cho tải. Là một trong những điểm đánh dấu hiệu suất quan trọng, trình điều khiển chất lượng cao có giá trị gợn sóng trong phạm vi ± 10%, trình điều khiển hiệu suất thấp có giá trị gợn sóng cao tới ± 30%. Nói chung, phần trăm nhấp nháy lớn hơn 20% ở 100 Hz hoặc lớn hơn 30% ở 120 Hz được coi là không thể chấp nhận được. Đầu ra của các mạch trình điều khiển một giai đoạn và nguồn cấp điện tuyến tính thường có độ gợn sóng lớn, trong khi thiết kế hai cấp hoạt động tốt hơn trong việc làm mịn gợn sóng dòng điện đầu ra lớn được cung cấp cho tải. Là một trong những điểm đánh dấu hiệu suất quan trọng, trình điều khiển chất lượng cao có giá trị gợn sóng trong phạm vi ± 10%, trình điều khiển hiệu suất thấp có giá trị gợn sóng cao tới ± 30%. Nói chung, phần trăm nhấp nháy lớn hơn 20% ở 100 Hz hoặc lớn hơn 30% ở 120 Hz được coi là không thể chấp nhận được. Đầu ra của các mạch trình điều khiển một giai đoạn và nguồn cấp điện tuyến tính thường có độ gợn sóng lớn, trong khi thiết kế hai cấp hoạt động tốt hơn trong việc làm mịn gợn sóng dòng điện đầu ra lớn được cung cấp cho tải. Là một trong những điểm đánh dấu hiệu suất quan trọng, trình điều khiển chất lượng cao có giá trị gợn sóng trong phạm vi ± 10%, trình điều khiển hiệu suất thấp có giá trị gợn sóng cao tới ± 30%. Nói chung, phần trăm nhấp nháy lớn hơn 20% ở 100 Hz hoặc lớn hơn 30% ở 120 Hz được coi là không thể chấp nhận được. trình điều khiển hiệu suất thấp có giá trị gợn sóng cao tới ± 30%. Nói chung, phần trăm nhấp nháy lớn hơn 20% ở 100 Hz hoặc lớn hơn 30% ở 120 Hz được coi là không thể chấp nhận được. trình điều khiển hiệu suất thấp có giá trị gợn sóng cao tới ± 30%. Nói chung, phần trăm nhấp nháy lớn hơn 20% ở 100 Hz hoặc lớn hơn 30% ở 120 Hz được coi là không thể chấp nhận được.

Điều khiển ánh sáng

Hệ thống điều khiển chiếu sáng cho phép bộ đèn phân phối lượng ánh sáng chính xác vào đúng thời điểm, do đó giảm thiểu lãng phí năng lượng. Hiệu quả của việc điều khiển ánh sáng phụ thuộc vào khả năng bật / tắt / mờ của nguồn sáng đang hoạt động. Đèn LED cho phép họ kiểm soát ánh sáng một cách hoàn hảo nhờ khả năng bật / tắt tức thì và tính chất điều khiển dòng điện. Đèn LED có thể được làm mờ bằng trình điều khiển đèn LED dòng không đổi hỗ trợ điều chế độ rộng xung (PWM) hoặc giảm độ sáng dòng điện không đổi (CCR). Đèn LED công nghiệp thường sử dụng kỹ thuật CCR để làm mờ tải LED. Thường được gọi là làm mờ tương tự, làm mờ CCR thường được điều khiển thông qua giao thức 0-10V hoặc DALI. Trình điều khiển LED có thể được lập trình để cung cấp độ mờ đầu ra ánh sáng liên tục (CLO). Ưu điểm của CLO là sự suy giảm quang thông của bộ đèn do cơ chế hao mòn tự nhiên của đèn LED được bù liên tục. Điều này giúp loại bỏ sự cần thiết phải lập kế hoạch quá mức gói quang thông của đèn điện khi bắt đầu vòng đời.

Ban đầu chủ yếu là thủ công, việc điều khiển bật / tắt và điều khiển độ sáng của hệ thống chiếu sáng đã phát triển thành các hoạt động tự động hóa cao được thực hiện bằng cách sử dụng các chiến lược điều khiển ánh sáng khác nhau như kiểm soát sử dụng, thu hoạch ánh sáng ban ngày và kiểm soát thời gian. Các không gian công nghiệp phù hợp hơn với điều khiển được nối mạng cho phép các bộ đèn được điều khiển toàn bộ, theo khu vực hoặc riêng lẻ. Hệ thống điều khiển nối mạng có thể được vận hành trên nền tảng truyền thông có dây. Tuy nhiên, các giải pháp điều khiển chiếu sáng có dây vốn dĩ không có khả năng mở rộng do chi phí triển khai tăng lên khi độ phức tạp của hệ thống tăng lên. Hệ thống điều khiển không dâyloại bỏ nhu cầu đi dây phức tạp làm tăng chi phí lắp đặt và bảo trì và giới hạn nơi có thể lắp đặt các thiết bị cố định. Các giao thức truyền thông không dây như ZigBee, Z-Wave, Wi-Fi, Bluetooth Mesh và Thread cho phép bộ đèn trao đổi dữ liệu qua một mạng linh hoạt, có thể mở rộng và tương tác với chi phí triển khai thấp. Xu hướng ngày càng tăng trong IOT công nghiệp (IIoT) đang thúc đẩy việc chuyển đổi điều khiển ánh sáng sang cơ sở hạ tầng mạng dựa trên IP. Điều này mở ra một loạt các ứng dụng bổ sung ngoài hệ thống chiếu sáng tự động, thích ứng và tiết kiệm năng lượng hơn.

Quản lý nhiệt

Đối tượng của quản lý nhiệt để cung cấp một đường dẫn truyền nhiệt hiệu quả từ các đèn LED qua bảng mạch ra môi trường xung quanh. Hơn một nửa công suất điện cấp cho đèn LED bị tiêu tán dưới dạng nhiệt. Nhiệt tự sinh ra trong đèn LED phải được tách ra khỏi gói trước khi nhiệt tích tụ quá mức gây ra hư hỏng không thể phục hồi cho đèn LED. Phần lớn các cơ chế hỏng hóc của đèn LED dẫn đến sự suy giảm quang thông bất thường và sự thay đổi màu sắc phụ thuộc vào nhiệt độ. Các đèn LED hoạt động vượt quá giới hạn nhiệt độ tiếp giáp tối đa của chúng sẽ đẩy nhanh quá trình tạo mầm, lệch vị trí và tạo ra các khuyết tật khác trong vùng hoạt động của diode nơi xảy ra sự tái kết hợp bức xạ. Điều này gây ra tổn thất hiệu suất lượng tử bên trong (IQE) do sự gia tăng sự tái kết hợp không bức xạ của các điện tử và lỗ trống được đưa vào. Các cơ chế hư hỏng do nhiệt gây ra xảy ra ở cấp độ bao gói bao gồm sự suy giảm nhiệt do phosphor, sự đổi màu của vật liệu đóng gói và bao bì bằng nhựa. Điều đó có nghĩa là, tuổi thọ của đèn LED phụ thuộc nhiều vào việc kiểm soát nhiệt độ của đường giao nhau pn. Nhiệt độ tiếp giáp của đèn LED càng lạnh trong quá trình hoạt động, thì đèn LED sẽ có khả năng duy trì quang thông và ổn định màu càng tốt. Trong một số thiết kế đèn điện, trình điều khiển có thể được đặt cùng hoặc chịu ảnh hưởng nhiệt của mô-đun LED, việc quản lý nhiệt phải đảm bảo các thành phần nhạy cảm với nhiệt của trình điều khiển, ví dụ như tụ điện, không bị căng bởi tải nhiệt LED. Tuổi thọ của đèn LED phụ thuộc nhiều vào việc kiểm soát nhiệt độ của đường giao nhau pn. Nhiệt độ tiếp giáp của đèn LED càng lạnh trong quá trình hoạt động, thì đèn LED sẽ có khả năng duy trì quang thông và ổn định màu càng tốt. Trong một số thiết kế đèn điện, trình điều khiển có thể được đặt cùng hoặc chịu ảnh hưởng nhiệt của mô-đun LED, việc quản lý nhiệt phải đảm bảo các thành phần nhạy cảm với nhiệt của trình điều khiển, ví dụ như tụ điện, không bị căng bởi tải nhiệt LED. tuổi thọ của đèn LED phụ thuộc nhiều vào việc kiểm soát nhiệt độ của đường giao nhau pn. Nhiệt độ tiếp giáp của đèn LED càng lạnh trong quá trình hoạt động, thì đèn LED sẽ có khả năng duy trì quang thông và ổn định màu càng tốt. Trong một số thiết kế đèn điện, trình điều khiển có thể được đặt cùng hoặc chịu ảnh hưởng nhiệt của mô-đun LED, việc quản lý nhiệt phải đảm bảo các thành phần nhạy cảm với nhiệt của trình điều khiển, ví dụ như tụ điện, không bị căng bởi tải nhiệt LED.

Trong hệ thống đèn LED, nhiệt độ tiếp giáp của các đèn LED bị ảnh hưởng bởi dòng điện, đường dẫn nhiệt và nhiệt độ môi trường xung quanh. Mặc dù được đo kích thước bằng với tải công suất tối đa đặt vào đèn LED, nhưng đường dẫn nhiệt phải ngắn nhất có thể để tạo điều kiện truyền nhiệt hiệu quả giữa đèn LED và bầu không khí xung quanh. Phương pháp tiếp cận hệ thống để quản lý nhiệt là bắt buộc. Các biến thiết kế của đường dẫn nhiệt bao gồm nhiệt độ mối nối tối đa cho phép của các gói LED, khả năng nhiệt độ hoạt động cao của các kết nối liên kết, khả năng chịu nhiệt của MCPCB và TIM, và hiệu suất tản nhiệt. Phần có ảnh hưởng nhất của hệ thống quản lý nhiệt là tản nhiệtcó chức năng lưu trữ lượng nhiệt tản ra từ đèn LED và tạo thêm diện tích bề mặt để đối lưu và tỏa nhiệt tích trữ ra không khí xung quanh. Tản nhiệt được làm từ vật liệu dẫn nhiệt cao như nhôm có diện tích phẳng cho phép tiếp xúc mật thiết với cụm đèn LED để tản nhiệt hiệu quả. Tản nhiệt có thể được thiết kế với các rãnh, cánh tản nhiệt hoặc các dạng hình học khác giúp tăng diện tích bề mặt để đối lưu nhiệt.

Cần lưu ý rằng bộ tản nhiệt của nhiều bộ đèn LED công nghiệp được thiết kế quá mức. Các cánh tản nhiệt sâu và hình học phức tạp cho phép các tản nhiệt này dễ bị tích tụ bụi bẩn và / hoặc lắng đọng chất lỏng. Theo thời gian, bụi bẩn tích tụ có thể làm ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất của tản nhiệt, trong khi tích tụ nước hoặc các chất lỏng ăn da khác sẽ gây ra ăn mòn tản nhiệt.

Bảo vệ sự xâm nhập

Trong thiết kế hệ thống chiếu sáng cho môi trường công nghiệp, khả năng của hệ thống chiếu sáng chống lại sự xâm nhập của bụi bẩn, hơi ẩm và nước là một trong những yếu tố cần quan tâm. Độ ẩm cao, nước bắn vào, chất gây ô nhiễm trong không khí và các yếu tố ức chế hiệu suất khác có thể xuất hiện trong nhiều cơ sở công nghiệp. Khi được sử dụng trong những môi trường này, đèn điện có mức bảo vệ chống xâm nhập thấp rất dễ bị hỏng sớm hoặc suy giảm hiệu suất nhanh chóng. Độ ẩm hoặc nước bị mắc kẹt trong đèn điện có thể gây ra ăn mòn kim loại, trục trặc điện và che phủ thấu kính. Bụi, chất bẩn hoặc các hạt tích tụ trên quang học và nguồn sáng có thể gây suy giảm quang thông. Bản thân đèn LED có khả năng chống lại hơi ẩm và khí xâm nhập kém vì vật liệu quang học được sử dụng trong các gói đèn LED, tức là silicone, có độ ẩm và độ thấm khí cao. Độ ẩm xâm nhập vào phần lớn thấu kính và chất bao bọc có thể gây ra sự hình thành các vết nứt trong chất bao bọc silicone, cũng như sự tách lớp ở bề mặt phân cách chip / phosphor do ứng suất cơ thủy.

Trong môi trường ẩm ướt và nhiều bụi hoặc các khu vực có áp suất rửa cao hàng ngày, cấp tối thiểu để bảo vệ khỏi sự xâm nhập của bụi và hơi ẩm phải phù hợp với xếp hạng IP65 hoặc cao hơn. Để đảm bảo tính toàn vẹn cao của vỏ bọc trong thời gian sử dụng danh định của đèn điện, giải pháp thông hơi bằng màng được sử dụng để cân bằng chênh lệch áp suất giữa vỏ và môi trường của nó.

Bảo vệ chống ăn mòn

Các phương pháp thông thường để bảo vệ đèn điện chống lại khí quyển và chất lỏng ăn mòn bao gồm sử dụng các vật liệu chống ăn mòn, các chế phẩm bề mặt đặc biệt và các lớp phủ chống ăn mòn. Các bộ phận kim loại tiếp xúc của đèn điện, chẳng hạn như tản nhiệt và khung thấu kính, trải qua quá trình tiền xử lý chuyên sâu nhiều giai đoạn trước khi sơn tĩnh điện và bảo dưỡng nhiệt bằng bột polyester hoặc epoxy. Để có khả năng chống ăn mòn tối đa, thấu kính thủy tinh có thể được hợp nhất với một lớp phủ ưa nước truyền ion hoạt động như một chất chống ăn mòn tuyệt vời có tính ổn định hóa học cao.


(*) Xem thêm

Bình luận
Gọi ngay : 0962319085
Gọi ngay : 0962319085