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淺談 LED景觀照明中驅動電源的常見問題

來源:阿拉丁照明網 瀏覽次數: 日期:2017-06-16

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  隨着社會經濟的發展及人們的生活質量提高,人們對城市環境也提出越來越高的要求,城市景觀照明作爲一個城市發展的標誌也越來越受人們的關注。景觀照明是公共照明體系的重要組成部分,好的公共照明體系有助於形成積極的城市形象,不僅美化了城市環境,也體現了城市經濟實力和現代化水平。
 
  LED照明經過多年應用的技術積累,現在已經基本成熟,在照明行業早已大規模的應用,已經步入了高速發展期。LED 景觀照明也可以說是一種藝術,是城市的歷史底蘊的一種藝術體現方式,點亮藝術,就需要可靠的電氣保障,選用符合國家相關法規與標準的 LED 驅動電源,但在實際的應用中尚存在一些問題,如在 LED 驅動電源方面的要求包括高效率、高功率因子、高電流控制精度、高可靠性、安全隔離、符合 EMI 標準、體積小、成本低等,主要表現如下:
 
一、景观照明系统安全性问题
  以人爲本,在景觀照明場所,應把人身安全作爲第一要素,選用的驅動電源必須符合相應的安全標準,在安裝施工的過程中,必須嚴格按照生產廠家的使用說明書,以及相關的操作指引進行規範的操作與施工;當照明線路及 LED 驅動電源發生電氣故障時,爲防止人身電擊、電氣線路損壞和電氣火災,應設短路保護、過負載保護及接地保護,用以切斷供電電源或發出報警信號。爲達到此目的,一般採用熔斷器、斷路器和剩餘電流保護器進行保護。
選用相應的 LED 驅動電源是要注意以下幾個方面:
⑴ 、儘量選用具有電氣隔離的 LED 驅動電源。
⑵ 、LED 驅動電源的帶電部分與接地端的絕緣電阻大於 2MΩ。
⑶、 LED 驅動電源的金屬外殼部分必須可靠接地,且有明顯的標識。
 
二、LED驱动电源防水失效问题
  在戶外 LED 景觀照明的應用中,要特別注意防水的問題,因爲水分的滲透可能引起 LED 驅動電源的短路而損壞。爲了嚴謹做好防水,廠家會使用各種防水部件,無論是外殼的設計還是內部的灌封,一般都會嚴格按照 IP65 甚至 IP67 的等級要求去做,但是在實際使用中仍然有部分的 LED 驅動電源出現因防水而損壞的現象,其原因如下:
⑴、在景觀照明施工現場的施工人員沒有經過專業的培訓,在安裝 LED 驅動電源的時候沒有按照說明書的要求操作,出現安裝的角度,位置,環境,接線,密封等問題,最終導致使用過程中出現防水問題。
⑵、選用不符合防水等級要求的劣質 LED 驅動電源,此類劣質 LED 驅動電源的外殼材料粗糙,裝配不規整導致縫隙進水,電源內部採用防水性能差的灌封膠,有的出現內部灌半膠甚至不灌膠,導致不能有效的防止 PCB 上的元器件與水接觸而損壞。
⑶、沒有按照產品的限制使用條件使用,使用的環境超出產品的防護等級,導致最終產品在使用過程中出現陸續損壞。
 
三、LED驱动电源雷击浪涌失效问题
  雷擊是一種常見的自然現象,特別是在雨季尤爲常見。據統計其所帶來的危害和損失全球每年以數千億美元來計。雷擊分爲直接雷擊和間接雷擊,間接雷擊主要包括傳導雷擊和感應雷擊。由於直接雷所帶來的能量衝擊非常大,破壞力極強,一般電源是無法承受的。所以我們常說的防雷主要是對間接雷擊的防護。
  雷擊所形成的浪涌衝擊是一種瞬態波,是一種持續時間爲微妙級的瞬變干擾,可以是浪涌電壓也可以是浪涌電流。沿着電源線或其它路徑(傳導雷)或通過電磁場(感應雷)而傳送至電源線路。其波形特徵是先快速上升然後慢慢下降。這種現象會對電源產生致命的影響,防雷設計對戶外 LED 電源來說是必須要考量的。
  LED 驅動電源根據相關的國際標準 IEC61000-4-5,輸入端口須滿足此標準的規定:能承受線與線間 2KV、線與地間 4KV(即差模 2KV、共模 4KV 的標準)的浪涌衝擊。同時對 LED 燈具交流電源端口同樣有此要求。爲了解決這一矛盾,提升產品的可靠性,很多的 LED 戶外燈具往往是通過提高 LED 驅動電源的內部防雷等級,或者增加一個獨立的浪涌抑制器來解決。
  此外,在 LED 驅動電源的正確安裝和使用方面也有一些事項值的注意。如電源必須可靠接地,以保證衝擊能量有固定路徑可泄放;採用專用線路爲 LED 戶外驅動電源供電,避免周邊有大型的機電設備,以避免在機電設備啓動或關閉時產生浪涌衝擊;合理控制每條支路上燈具(或電源)的負載總量,避免因負載太大開機瞬間產生浪涌衝擊;合理配置閘刀,開或關須逐級進行。這些都可有效地避免帶來操作浪涌衝擊,從而使得 LED 驅動電源能更可靠的工作。
 
四、LED灯闪问题
  首先,確認燈具 LED 的串並數需要的驅動電壓與電流,是否在 LED 驅動電源輸出參數的標稱範圍內,如果超出標稱範圍可能會引起燈閃問題。
  其次,確認整個照明迴路中的佈線壓降範圍,也就是說測量距離 LED 驅動電源最遠的燈珠串的實際電壓,再加上佈線的壓降要在 LED 驅動電源的最高輸出電壓範圍內,如果超出 LED 驅動電源的最高輸出電壓則會引起燈閃。
  再次,確認 LED 驅動電源的工作環境十分符合其說明書的要求,如輸入交流電壓的範圍,過高或者過低的輸入電壓會觸發 LED 驅動電源的欠壓與過壓保護;工作的環境溫度已經散熱的環境,工作環境溫度過高或者散熱環境不理想,如密閉,空氣不流通等散熱環境都有可能觸發 LED 驅動電源的過熱保護電路,從而引起燈閃。
  最後,確認控制系統或者調光系統與 LED 驅動電源是否匹配,不同的控制系統或者調光系統對 LED 驅動電源有不同的要求,主要是注意控制端口的協議要相符合,調光端口的電壓幅值,頻率,接口的符合性。
 
五、LED驱动电源与控制系统匹配性问题
  LED 景觀照明智能控制系統是爲了滿足日益增多的城市景觀照明的需求和“绿色照明工程”的要求而設計的新型控制系統。它包括PC機接口、主控制器、若干驅動器、連接這些模塊的雙芯總線以及用於景觀功能和參數 設置的專用管理軟件。
  景觀燈控制系統具備無線遙控、遙測、遙信等三遙的功能,採用數字化、智能化、模塊化的數據採集終端,與上位機之間採用無線網絡連接,總控制室配有集中監控系統,管理人員通過手機和地圖界面控制和管理整個城市的景觀燈、照明亮化集中控制系統,同時也具有現場手動控制功能。故 LED 驅動電源與控制系統匹配性要注意以下幾個問題:
⑴ 、LED 驅動電源與控制系統的接口與通訊協議需要匹配。
⑵ 、LED 驅動電源與控制系統的安規問題需要符合相關的標準與規定。
⑶ 、LED 驅動電源與控制系統安裝需要符合其使用環境條件的要求。
⑷ 、系统的防盗问题。
 
六、LED驱动电源寿命问题
  LED 驅動電源的壽命很大程度上影響着 LED 燈具的壽命,因此選用符合壽命要求的 LED 驅動電源,就成爲了提升照明系統壽命的關鍵。
  對於 LED 驅動電源本身的壽命來說,影響其壽命的性能主要包括三個方面:即環境特性,部件特性和電力特性,具體表現在如下幾個方面:
⑴、實際應用環境的影響:高溼環境、高溫環境、多塵環境、強磁環境、震動環境都會對 LED 驅動電源的最終壽命產生影響。
⑵、LED 燈具溫度環境的影響:燈具內溫小於 65 度、燈具外殼小於 75 度、電源溫度小於 60 度是基本要求。因爲不僅電源本身會發熱,燈具也會發熱,這兩種熱源如何合理的散發出去是燈具設計工程師必須考慮的問題,一定要防止熱量的過度集中,形成熱島效應,影響電源壽命。
⑶供電電網的影響:不穩定電網的電壓輸入會對 LED 電源的部件造成衝擊,從而影響 LED 驅動的使用壽命脈。
⑷ 絕緣和安裝的影響:產品的正確安裝和良好的絕緣會增強 LED 電源的生命力。
⑸電解電容的影響:當電解電容內部溫度變高之後,電解電容器的封口部位會漏出氣化的電解液,這種現象會隨着溫度的升高而加速,一般認爲溫度每上升 10℃,泄漏速度會提高至 2 倍,也就是說其壽命也會縮短 2 倍。因此可以說電解電容器決定了 LED驅動電源的壽命。
⑹開關次數的影響:LED 驅動電源內部設有電容器輸入型的整流回路,在通入電源時,會產生浪涌電流,此浪涌電流會對電源內部的器件產生衝擊,從而影響 LED 驅動電源的使用壽命。
 
  總之,現代城市的美麗夜景,依賴着戶外的 LED 景觀照明來襯托,體現着城市的文化品位,它需要科學地統籌、精巧地策劃和完美設計,以達到人與環境的和諧。同時必須重視在應用過程中控制系統與 LED 驅動電源出現的種種問題,提高其可靠性,使之可以爲城市的夜晚帶來一道亮麗的風景,因爲景觀照明被賦予很多積極的寓意,流光溢彩、五彩紛呈間,不僅透露着城鎮生機勃發、積極進取的精神,更是象徵着對國泰民安、盛世繁華的美好心願。

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