LED trafik ışıklarının temel yapısı ve çalışma prensibi

Lamba kabuğu yapısı
Kabuk yapısı LED trafik ışıkları Esas olarak, çeşitli iklim koşullarında lambaların kararlı çalışmasını sağlamak için koruyucu ve destekleyici bir rol oynar. Kabuk genellikle yüksek mukavemetli mühendislik plastikleri veya alüminyum alaşım malzemelerden yapılmıştır ve su geçirmez, toz geçirmez ve UV dirençli olma yeteneğine sahiptir. Kabuğun yüzeyi genellikle hava direncini artırmak için püskürtülür veya anodize edilir.
Kabuk, ısının hızlı bir şekilde dağılmasına yardımcı olmak ve sıcaklık artışının LED ışık kaynağı üzerinde olumsuz bir etkiye sahip olmasını önlemek için bir ısı lavabosu veya havalandırma yapısı ile tasarlanmıştır. Ön uçta, genellikle polikarbonat malzemeden yapılmış, iyi ışık geçirgenliği ve darbe direnci ile, güvenliği artırırken ışık etkisini sağlayabilen şeffaf bir koruyucu panel kurulur.

LED Işık Kaynak Modülü
LED, tüm trafik ışığının aydınlık çekirdeğidir. LED ışık kaynağı, yarı iletken ışık emisyonu prensibini benimser ve görünür ışığa dönüştürülen elektronların ve deliklerin rekombinasyonu yoluyla enerji serbest bırakır. LED ışık kaynağı, trafik ışıklarının üç renkli ekran gereksinimlerini karşılayarak sırasıyla kırmızı, sarı ve yeşil ışık yayabilir.
LED modülü genellikle bir dizide düzenlenmiş çoklu yüksek parlaklık LED yongalarından oluşur ve odaklama etkisini arttırmak için bir optik lens kullanılır, böylece ışık ışının belirli bir yönlülüğü vardır. Her renk ışık kaynağının, ışık yoğunluğunun ulusal standartları karşıladığından emin olmak için kendi özel devre kontrolü ve karartma mekanizması vardır.
Belirli uygulamalarda, farklı renk LED'lerinin emisyon dalga boyları aşağıdaki gibidir:

LED emisyon dalga boyları sinyal rengine göre

LED ışık kaynaklarının sadece hızlı tepki hızlarına sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda uzun hizmet ömürleri de vardır. Çoğu ürünün 50.000 saatten fazla bir tasarım ömrü vardır. Hızlı aydınlatma hızı nedeniyle, trafik komutunun yürütülmesinin verimliliğini artırmaya yardımcı olur.

Optik lens ve yansıtıcı yapı
LED trafik ışıklarındaki optik sistem optik lenslerden ve reflektörlerden oluşur. Lens, ışık açısını ayarlamak ve görünür aralığı arttırmak için lambanın amacına göre farklı açılarda tasarlanabilir. Yansıtıcı yapı, LED'den ışığı toplamak ve geliştirmek için kullanılır, böylece ışık verimliliğini artırmak için belirli bir yönde yoğunlaşır. Bazı üst düzey lambalar, yağmurlu ve sisli havalarda performansı arttırmak için çok katmanlı bir optik yapı aracılığıyla spot boyutunu, parlaklık tekdüzeliğini ve görünür mesafeyi daha da kontrol eden ikincil bir optik sistemle donatılmıştır.
Yüzey genellikle doğrudan güneş ışığı yansımasının neden olduğu "yanlış sinyal" parazitini azaltmak için bir petek veya optik ızgara dokusu benimser. Bu tasarım, karmaşık dış mekan aydınlatma ortamlarında LED sinyal ışıklarının tanıma doğruluğunu artırmaya yardımcı olur.

Kontrol devresi ve sürücü sistemi
LED trafik ışıklarının normal çalışması kararlı kontrol devrelerine ve sürücü güç sistemlerine bağlıdır. Kontrol devresi, üst sinyal denetleyicisinden talimatlar almaktan, farklı renk LED'lerinin açık ve kapalı durumlarını belirlenen zaman mantığına göre kontrol etmek ve sinyal anahtarlama işlevini gerçekleştirmekten sorumludur.
Sürücü güç kaynağı, LED çipinin akımını sabit tutmak ve voltaj dalgalanmaları nedeniyle parlaklık değişikliklerini veya ışık çürümesini önlemek için sabit akım çıkışı sağlar. Modern LED sürücüler çoğunlukla sistemin istikrarını ve güvenliğini artırmak için kısa devre koruması, aşırı ısınma koruması, dalgalanma koruması ve diğer fonksiyonlar ile donatılmıştır.
Kontrol devresi ayrıca uzaktan izleme, arıza alarmı, kendi kendine test ve diğer işlevleri gerçekleştirmek için merkezi kontrol platformuna da bağlanacaktır. Akıllı ulaşım sisteminde, kontrol ünitesi gerçek zamanlı zamanlamayı gerçekleştirmek için kameralara, akış dedektörlerine ve diğer ekipmanlara da bağlanabilir.

Isı dağılma yapısı ve sıcaklık kontrol sistemi
LED ışık kaynağı yüksek verimli olmasına rağmen, sürekli çalışma sırasında yine de belirli bir ısı üretecektir. Isı etkili bir şekilde dağılamazsa, çip ömrünü ve ışık performansı etkileyecektir. Bu nedenle, LED trafik ışıkları genellikle aktif veya pasif ısı yayılma yapıları ile donatılmıştır.
Yaygın ısı dağılma yöntemleri, alüminyum substrat ısı iletimi, Fin tipi kabuk ısı dağılımı, doğal konveksiyon ventilasyonu vb.
Bazı üst düzey ürünler ayrıca, sıcaklık sensörleri aracılığıyla LED modülünün sıcaklığını gerçek zamanlı olarak izleyen ve aşırı ısınmayı önlemek için sürücü akımını dinamik olarak ayarlayan akıllı sıcaklık kontrol modülleri ile donatılmıştır.

Güç modülü ve kablo sistemi
Güç modülü, tüm sistemin enerji besleme çekirdeğidir. LED tarafından gereken DC sabit akım voltajına (DC 12V/24V gibi) şebeke gücünü (AC 220V gibi) dönüştürür ve kararlı çıkış sağlar. Yüksek kaliteli güç modülleri yüksek dönüşüm verimliliği, düşük dalgalanmalar ve iyi anti-elektromanyetik parazit yeteneklerine sahip olmalıdır.
Hızlı bağlantı ve arıza sorun giderme elde etmek için, LED sinyal ışıkları genellikle modüler terminal blokları, hızlı plug arayüzleri veya su geçirmez konektörlerle donatılmıştır. Tüm sistemin elektriksel bağlantısının, yalıtım seviyesi, koruma seviyesi, yıldırım koruma seviyesi vb. Gibi ulusal güvenlik düzenlemelerine uyması gerekir.

Çalışma prensibi sürecinin kısa açıklaması
LED trafik ışıklarının temel çalışma prensibi şu şekilde özetlenebilir: Güç kaynağı → Sürücü Modülünün sabit akımı → Kontrol devresi Talimatlar → Kontrol LED renk değiştirme → Optik Sistem Işık Kılavuzu → Isı dağılma sistemi kararlı çalışmayı sürdürür.
Aşağıda basitleştirilmiş bir iş akışı grafiği:

LED trafik sinyali ışıklarının basitleştirilmiş iş akışı

Tüm sistem 24 saatlik sürekli çalışma sağlayabilir ve zaman programını ayarlayarak sinyal ekranını periyodik olarak değiştirebilir.

Akıllı işlevler ve genişleme arayüzleri
Modern LED trafik ışıkları artık sadece tek bir ışık yayan cihaz değil, aynı zamanda yavaş yavaş akıllı ulaşım sistemine entegre ediliyor. Denetleyicinin ve merkezi platformun ağ oluşturması yoluyla aşağıdaki genişletilmiş işlevler gerçekleştirilebilir:
Uzaktan Kumanda: Uzaktan Başlat ve Durdur ve Durum İletişim Modülünden geçiş.
Veri geri bildirimi: Çalışma durumu, voltaj, akım, parlaklık ve diğer parametrelerin gerçek zamanlı iletimi.
Otomatik karartma: Enerji tasarrufunu artırmak için LED çıkışını ortam parlaklığına göre otomatik olarak ayarlayın.
Arıza Alarmı: Çip hasar gördüğünde veya güç kaynağı anormal olduğunda arıza bilgilerini otomatik olarak bildirin.
Bu tür akıllı işlev, yerleşik MCU (mikro kontrol ünitesi) ve iletişim modülleri (GPRS, NB-IOIT gibi) aracılığıyla sadece ulaşım sisteminin esnekliğini geliştirmekle kalmayıp aynı zamanda daha sonraki yönetim ve bakımı kolaylaştırır. .