La struttura di base e il principio di lavoro dei semafori a LED

Struttura della guscio della lampada
La struttura del guscio di Semaforo a LED Spetta principalmente un ruolo protettivo e di supporto per garantire il funzionamento stabile delle lampade in varie condizioni climatiche. Il guscio è generalmente realizzato in materiali ingegneristici ad alta resistenza o materiali in lega di alluminio e ha la possibilità di essere impermeabili, resistenti alla polvere e resistenti ai ra resistenti alle UV. La superficie del guscio viene generalmente spruzzata o anodizzata per migliorare la sua resistenza alle intemperie.
Il guscio è progettato con un dissipatore di calore o una struttura di ventilazione per aiutare il calore a dissiparsi rapidamente e impedire all'aumento della temperatura di avere un effetto avverso sulla sorgente di luce a LED. Un pannello di protezione trasparente è installato nella parte anteriore, generalmente realizzato in materiale in policarbonato, con una buona trasmittanza della luce e resistenza all'impatto, che può garantire l'effetto della luce migliorando la sicurezza.

Modulo di sorgente luminosa a LED
Il LED è il nucleo luminoso dell'intero semaforo. La fonte di luce a LED adotta il principio dell'emissione della luce dei semiconduttori e rilascia energia attraverso la ricombinazione di elettroni e fori, che viene convertita in luce visibile. La fonte di luce a LED può emettere rispettivamente luce rossa, gialla e verde, soddisfacendo i requisiti di visualizzazione a tre colori dei semafori.
Il modulo a LED è generalmente composto da più chip a LED ad alta luminosità disposti in un array e viene utilizzata una lente ottica per migliorare l'effetto di messa a fuoco, in modo che il raggio di luce abbia una certa direzionalità. Ogni fonte di luce a colori ha il suo esclusivo controllo del circuito e il meccanismo di oscuramento per garantire che l'intensità della luce soddisfi gli standard nazionali.
In applicazioni specifiche, le lunghezze d'onda di emissione di diversi LED di colore sono le seguenti:

Lunghezze d'onda di emissione a LED per colore del segnale

Le sorgenti luminose a LED non hanno solo velocità di risposta rapide, ma hanno anche una lunga durata di servizio. La maggior parte dei prodotti ha una vita di design di oltre 50.000 ore. Grazie alla sua rapida velocità di illuminazione, aiuta a migliorare l'efficienza dell'esecuzione del comando del traffico.

Lente ottica e struttura riflessiva
Il sistema ottico nei semafori a LED è costituito da lenti ottiche e riflettori. L'obiettivo può essere progettato a diversi angoli in base allo scopo della lampada per regolare l'angolo di luce e aumentare l'intervallo visibile. La struttura riflettente viene utilizzata per raccogliere e migliorare la luce dal LED, in modo che sia concentrata in una direzione specifica per migliorare l'efficienza della luce. Alcune lampade di fascia alta sono anche dotate di un sistema ottico secondario, che controlla ulteriormente la dimensione del punto, l'uniformità della luminosità e la distanza visibile attraverso una struttura ottica a più livelli per migliorare le prestazioni nel tempo piovoso e nebbioso.
La superficie adotta generalmente una consistenza per nido d'ape o griglia ottica per ridurre l'interferenza del "falso segnale" causato dalla riflessione diretta della luce solare. Questo design aiuta a migliorare l'accuratezza del riconoscimento delle luci del segnale a LED in complessi ambienti di illuminazione esterna.

Circuito di controllo e sistema di azionamento
Il normale funzionamento dei semafori a LED dipende da circuiti di controllo stabili e sistemi di alimentazione di trasmissione. Il circuito di controllo è responsabile della ricezione delle istruzioni dal controller del segnale superiore, del controllo degli stati ON e OFF di LED di colore diverso in base alla logica del tempo impostato e alla realizzazione della funzione di commutazione del segnale.
L'alimentatore dell'unità fornisce un'uscita di corrente costante per mantenere stabile la corrente del chip a LED e prevenire i cambiamenti di luminosità o il decadimento della luce a causa delle fluttuazioni di tensione. I moderni conducenti a LED sono per lo più dotati di protezione da corto circuito, protezione del surriscaldamento, protezione delle sovratensioni e altre funzioni per migliorare la stabilità e la sicurezza del sistema.
Il circuito di controllo sarà inoltre collegato alla piattaforma di controllo centralizzata per realizzare monitoraggio remoto, allarme di guasto, autotest e altre funzioni. Nel sistema di trasporto intelligente, l'unità di controllo può anche essere collegata a telecamere, rilevatori di flusso e altre attrezzature per realizzare la pianificazione in tempo reale.

Struttura di dissipazione del calore e sistema di controllo della temperatura
Sebbene la fonte di luce a LED sia altamente efficiente, genererà comunque una certa quantità di calore durante il funzionamento continuo. Se il calore non può essere efficacemente dissipato, influenzerà la vita del chip e le prestazioni della luce. Per questo motivo, i semafori a LED sono generalmente dotati di strutture di dissipazione del calore attive o passive.
I metodi comuni di dissipazione del calore includono la conduzione del calore del substrato in alluminio, la dissipazione del calore della conchiglia di tipo pinna, la ventilazione della convezione naturale, ecc. Tra questi, il substrato in alluminio, in quanto il vettore del chip a LED, non solo fornisce supporto meccanico, ma ha anche una buona conducibilità termica, che aiuta a condurre rapidamente calore.
Alcuni prodotti di fascia alta sono anche dotati di moduli di controllo della temperatura intelligenti, che monitorano la temperatura del modulo LED in tempo reale attraverso i sensori di temperatura e regolano dinamicamente la corrente di azionamento per evitare il surriscaldamento.

Modulo di potenza e sistema di cablaggio
Il modulo di potenza è il nucleo di alimentazione energetica dell'intero sistema. Converte la potenza di rete (come AC 220V) nella tensione di corrente costante CC (come DC 12V/24V) richiesta dal LED e fornisce un'uscita stabile. I moduli di potenza di alta qualità dovrebbero avere un'elevata efficienza di conversione, basse fluttuazioni e buone capacità di interferenza anti-elettromagnetica.
Al fine di ottenere una risoluzione rapida di collegamento e problemi di guasto, le luci del segnale a LED sono generalmente dotate di morsetti modulari, interfacce di plug rapido o connettori impermeabili. La connessione elettrica dell'intero sistema deve essere conforme alle norme nazionali di sicurezza, come livello di isolamento, livello di protezione, livello di protezione dei fulmini, ecc.

Breve descrizione del processo del principio di lavoro
Il principio di lavoro di base dei semafori a LED può essere riassunto come: alimentazione → corrente costante del modulo di azionamento → Il circuito di controllo riceve istruzioni → Controllo COLORE LED COMMERCIO → Guida alla luce del sistema ottico → Il sistema di dissipazione del calore mantiene un funzionamento stabile.
Di seguito è riportato un grafico del flusso di lavoro semplificato:

Flusso di lavoro semplificato di luci del segnale stradale a LED

L'intero sistema può ottenere un funzionamento continuo di 24 ore e modificare periodicamente il display del segnale impostando il programma di tempo.

Funzioni intelligenti e interfacce di espansione
I moderni semafori a LED non sono più solo un singolo dispositivo a emissione di luce, ma sono anche gradualmente integrati nel sistema di trasporto intelligente. Attraverso la rete del controller e della piattaforma centrale, è possibile realizzare le seguenti funzioni estese:
Remoto Control: avvio e arresto remoto e lo stato di commutazione attraverso il modulo di comunicazione.
Feedback dei dati: trasmissione in tempo reale di stato operativo, tensione, corrente, luminosità e altri parametri.
Dimming automatico: regolare automaticamente l'uscita a LED in base alla luminosità ambientale per migliorare il risparmio energetico.
Allarme di guasto: segnalare automaticamente le informazioni sui guasti quando il chip è danneggiato o l'alimentazione è anormale.
Questo tipo di funzione intelligente è realizzato attraverso l'MCU integrato (unità di micro controllo) e i moduli di comunicazione (come GPRS, NB-IOT), che non solo migliora la flessibilità del sistema di trasporto, ma facilita anche la gestione e la manutenzione successive. .