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浅谈驱动电源在LED景观照明应用中出现的问题

日期: 2018-05-31
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LED景观照明,需要可靠的电气保障,选用符合国家相关法规与标准的 LED驱动电源。

  随着城市的快速发展,城市的日间、夜间环境,正在不断改善中。景观照明给能够给城市的夜晚,带来生机与活力,因此景观照明的功能与作用,受到了普遍关注。

  景观照明,是公共照明体系的重要组成部分,而好的公共照明体系,有利于形成积极的城市形象。

  经过多年应用的技术积累,现在LED 照明已经基本成熟,在照明行业,早已大规模的应用LED 照明,步入了高速发展期。

  LED 景观照明,需要可靠的电气保障,选用符合国家相关法规与标准的 LED 驱动电源。

  但LED 景观照明在实际的应用中,尚存在一些问题。如在 LED 驱动电源方面的要求,包括高效率、高功率因子、高电流控制精度、高可靠性、安全隔离、符合 EMI 标准、体积小、成本低等。

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  主要表现如下:

  一、景观照明系统安全性问题

  当照明线路及 LED 驱动电源发生电气故障时,为了防止人身电击、电气线路损坏和电气火灾,应当设置短路保护、过负载保护及接地保护,用以切断供电电源或发出报警信号。

  为了达到此目的,一般采用熔断器、断路器和剩余电流保护器进行保护。

  选用相应的 LED 驱动电源,要注意以下三点:

  1、尽量选用具有电气隔离的 LED 驱动电源

  2、LED 驱动电源的带电部分与接地端的绝缘电阻大于 2MΩ

  3、LED 驱动电源的金属外壳部分必须可靠接地,且有明显的标识

  二、LED驱动电源防水失效问题

  LED 景观照明在户外的应用中,一定要注意防水,水渗透会导致LED 驱动电源的短路。为了严谨做好防水,厂家会使用各种防水部件,无论是外壳的设计还是内部的灌封,一般都会严格按照 IP65 甚至 IP67 的等级要求去做。但为何还是会发生部分 LED 驱动电源因防水而损坏的现象?原因如下:

  1、在景观照明施工现场的施工人员,没有经过专业的培训,在安装 LED 驱动电源的时候,没有按照说明书的要求操作,出现安装的角度,位置,环境,接线,密封等问题,最终导致使用过程中出现防水问题。

  2、选用不符合防水等级要求的劣质 LED 驱动电源,此类劣质 LED 驱动电源的外壳材料粗糙,装配不规整导致缝隙进水,电源内部采用防水性能差的灌封胶,有的出现内部灌半胶甚至不灌胶,导致不能有效的防止 PCB 上的元器件与水接触而损坏。

  3、没有按照产品的限制使用条件使用,使用的环境超出产品的防护等级,导致最终产品在使用过程中出现陆续损坏。

  三、LED驱动电源雷击浪涌失效问题

  在雨季雷击的自然现象尤为常见,它会对电源产生致命的影响。因此防雷设计,对户外 LED 电源来说,是必须要考量的。

  LED 驱动电源根据相关的国际标准 IEC61000-4-5,输入端口须满足此标准的规定:能承受线与线间 2KV、线与地间 4KV(即差模 2KV、共模 4KV 的标准)的浪涌冲击。同时对 LED 灯具交流电源端口同样有此要求。为了解决这一矛盾,提升产品的可靠性,很多的 LED 户外灯具往往是通过提高 LED 驱动电源的内部防雷等级,或者增加一个独立的浪涌抑制器来解决。

  在 LED 驱动电源的正确安装和使用方面,也有一些事项值的注意,下面列举的几个方法,可以有效地避免带来操作浪涌冲击,使得 LED 驱动电源能更可靠的工作:

  1、电源必须可靠接地,以保证冲击能量有固定路径可泄放。

  2、采用专用线路为 LED 户外驱动电源供电,避免周边有大型的机电设备,以避免在机电设备启动或关闭时产生浪涌冲击。

  3、合理控制每条支路上灯具(或电源)的负载总量,避免因负载太大开机瞬间产生浪涌冲击。

  4、合理配置闸刀,开或关须逐级进行。

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  四、LED灯闪问题

  1、确认灯具 LED 的串并数需要的驱动电压与电流,是否在 LED 驱动电源输出参数的标称范围内,如果超出标称范围可能会引起灯闪问题。

  2、确认整个照明回路中的布线压降范围,也就是说测量距离 LED 驱动电源最远的灯珠串的实际电压,再加上布线的压降要在 LED 驱动电源的最高输出电压范围内,如果超出 LED 驱动电源的最高输出电压则会引起灯闪。

  3、确认 LED 驱动电源的工作环境十分符合其说明书的要求,如输入交流电压的范围,过高或者过低的输入电压会触发 LED 驱动电源的欠压与过压保护;工作的环境温度已经散热的环境,工作环境温度过高或者散热环境不理想,如密闭,空气不流通等散热环境都有可能触发 LED 驱动电源的过热保护电路,从而引起灯闪。

  4、确认控制系统或者调光系统与 LED 驱动电源是否匹配,不同的控制系统或者调光系统对 LED 驱动电源有不同的要求,主要是注意控制端口的协议要相符合,调光端口的电压幅值,频率,接口的符合性。

  五、LED驱动电源与控制系统匹配性问题

  LED 景观照明智能控制系统,包括PC机接口、主控制器、若干驱动器、连接这些模块的双芯总线,以及用于景观功能和参数设置的专用管理软件。它是为了满足日益增多的城市景观照明的需求和“绿色照明工程”的要求而设计的新型控制系统。

  景观灯控制系统,具备无线遥控、遥测、遥信等三遥的功能,采用数字化、智能化、模块化的数据采集终端,与上位机之间采用无线网络连接,总控制室配有集中监控系统,管理人员通过手机和地图界面,控制和管理整个城市的景观灯、照明亮化集中控制系统,同时也具有现场手动控制功能。

  因此 LED 驱动电源与控制系统匹配性,要注意下面4个问题:

  1、系统的接口与通讯协议需要匹配

  2、系统的安规问题,需要符合相关的标准与规定

  3、系统的安装,需要符合其使用环境条件的要求

  4、系统的防盗问题

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  六、LED驱动电源寿命问题

  影响LED 驱动电源寿命的性能,主要包括:环境特性,部件特性和电力特性。

  具体表现在如下几个方面:

  1、高湿环境、高温环境、多尘环境、强磁环境、震动环境,都会对 LED 驱动电源的最终寿命产生影响。

  2、不稳定电网的电压输入会对 LED 电源的部件造成冲击,从而影响 LED 驱动的使用寿命脉。

  3、LED 驱动电源内部设有电容器输入型的整流回路,在通入电源时,会产生浪涌电流,此浪涌电流会对电源内部的器件产生冲击,从而影响 LED 驱动电源的使用寿命。

  4、产品的正确安装和良好的绝缘会增强 LED 电源的生命力。

  5、灯具内温小于65度、灯具外壳小于75度、电源温度小于60度是基本要求。因为不仅电源本身会发热,灯具也会发热,这两种热源如何合理的散发出去是灯具设计工程师必须考虑的问题,一定要防止热量的过度集中,形成热岛效应,影响电源寿命。

  6、当电解电容内部温度变高之后,电解电容器的封口部位会漏出气化的电解液,这种现象会随着温度的升高而加速,一般认为温度每上升 10℃,泄漏速度会提高至 2 倍,也就是说其寿命也会缩短 2 倍。因此可以说电解电容器决定了 LED驱动电源的寿命。

  现代城市的美丽夜景,依赖着户外的 LED 景观照明来衬托,体现着城市的文化品位,它需要科学地统筹、精巧地策划和完美设计,以达到人与环境的和谐。同时必须重视在应用过程中控制系统与 LED 驱动电源出现的种种问题,提高其可靠性,使之可以为城市的夜晚带来一道亮丽的风景。

  城市景观照明,对城市整体夜间形象的提升,有很重要的作用与意义。



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