Que tipo de lâmpada é usada na iluminação rodoviária?

Iluminação rodoviária remonta a civilizações antigas. As técnicas de iluminação que giravam em torno do fogo foram rapidamente implementadas depois que a eletricidade e as lâmpadas foram inventadas. A iluminação rodoviária moderna utiliza lâmpadas de diodo emissor de luz (LED), sódio de alta pressão (HPS) ou lâmpadas de descarga de alta intensidade (HID) para iluminar estradas em condições de pouca luz. À medida que o mundo avança em direção a produtos robustos e com longevidade, os LEDs se destacam como o melhor tipo de lâmpada para iluminação rodoviária.

O mundo ainda utiliza lâmpadas HPS e HID devido ao seu baixo custo inicial. Portanto, são relevantes quando comparados com a mais recente tecnologia LED. Cada tipo de lâmpada tem suas vantagens e desvantagens. Este blog explorará a diferença entre os tipos de lâmpadas e se aprofundará nos detalhes das tecnologias de luz LED rodoviárias a serem consideradas no momento da compra.

Tipos de lâmpadas usadas na iluminação rodoviária

Os países estão relutantes em mudar rapidamente para novas tecnologias devido ao receio de que a resposta e o feedback do público resistam à mudança. No entanto, as empresas resolveram as preocupações crescentes através da inovação e de considerações de design orientadas para o utilizador. Atualmente, o mundo utiliza os seguintes três tipos de lâmpadas para iluminação rodoviária:

1  Sódio de alta pressão (HPS)

Os materiais primários de uma lâmpada HPS são gás xenônio, sódio e mercúrio. O público pode identificá-los na iluminação das estradas com lâmpadas que levam de três a quatro minutos para atingir o brilho total. O consumo de energia da lâmpada é de 100 lúmens por watt. É competitiva com as lâmpadas LED, mas a sua natureza omnidirecional causa menor brilho da luz percebida. A tecnologia HPS existe desde a década de 1930.

A eletricidade que entra na lâmpada passa pelo gás xenônio dentro da câmara de vidro. Faz com que o gás xenônio se ionize, formando um arco que vaporiza sódio e mercúrio para criar luz. A luz é amarela na faixa de 1.900 a 2.000 graus Kelvin. Essas lâmpadas têm baixa capacidade de reprodução de cores.

2  Alta -Descarga de intensidade (HID)

As lâmpadas HID também passam alta eletricidade através de um gás para criar luz. Eles exigem um reator para operar. Eles contêm eletrodos de tungstênio dentro de um arco de alumina fundida ou tubo de quartzo. O gás nobre de metal adequado ou sal metálico é usado para permitir o ataque inicial do arco. Eles também são conhecidos como lâmpadas de arco.

A tecnologia das lâmpadas HID remonta a 1675, quando Jean-Felix Picard descobriu que seu barômetro de mercúrio brilhava quando agitado. No entanto, a primeira lâmpada HID disponível comercialmente foi fabricada em 1965. Produz 95 lúmens/watt, o que é competitivo com HPS e LED, mas também apresenta problemas de luz omnidirecional semelhantes.

3  Diodo emissor de luz (LED)

As origens da tecnologia LED remontam a 1962, quando a TI anunciou o primeiro LED hemisférico comercial. Comparado a outras tecnologias, o LED fornece emissão de luz direcional, o que leva a melhor brilho e iluminação de foco. Ele utiliza tecnologia de semicondutores para produzir luz. Quando a corrente passa através de um diodo, os portadores de carga minoritários e majoritários se recombinam, liberando energia na forma de fótons ou luz.

Não há utilização de reatores, que podem facilmente danificá-los com o impacto. Os LEDs proporcionam 70% de economia de energia em comparação com as tecnologias tradicionais de iluminação rodoviária. Eles exigem baixa potência para operação, têm um design robusto e confiável e fornecem controle regulatório excepcional para projetos urbanos inovadores. Esses recursos e aplicações em larga escala tornam os LEDs a melhor escolha para uso como lâmpadas na iluminação rodoviária.

Comparação de iluminação rodoviária HPS, HID e LED

Principais tecnologias de iluminação rodoviária LED a serem consideradas

Após comparação dos diferentes tipos de lâmpadas utilizadas na iluminação rodoviária, podemos afirmar com segurança que o LED é o caminho para o futuro. Portanto, as lâmpadas LED são melhores para iluminação de estradas. Para compreender completamente a tecnologia LED, devemos considerar detalhes intrincados sobre a iluminação LED para estradas antes de comprar uma.

A iluminação das estradas está exposta a condições adversas, incluindo vento forte, radiação UV, trovoadas, alta umidade, névoa salina, vandalismo, poeira e relâmpagos. Os fabricantes de lâmpadas LED para estradas usam vários recursos de design para combater essas condições. Vamos analisar quais tecnologias tornam as luzes LED para estradas resistentes e duráveis!

1. Carcaça: Escolha do Material e Projeto de Engenharia

As carcaças combinam diferentes metais e ópticas. O alumínio forma a base, o ferro ou aço inoxidável forma a parte de conexão e o policarbonato ou vidro compõe a tampa da luz frontal. Cada material exibe propriedades relevantes para a decisão de compra do comprador.

▪ Considerações sobre materiais em iluminação LED para estradas

◀ Material da caixa

A maioria dos fabricantes de lâmpadas LED para estradas escolhe o alumínio, fornecendo capacidade de transferência de calor de 237 W/mf. Os LEDs produzem calor durante a operação, o que torna o metal um excelente material para caixas. O alumínio, em particular, tem boa resistência à corrosão e é mais fácil de fabricar do que outros materiais. Sua densidade de 2,7g/cm3 o torna mais leve que a mesma base de luz LED feita de ferro, que tem densidade de 7,8g/cm3.

O uso de alumínio fornece designs leves, resistentes à corrosão, versáteis, condutores de calor e recicláveis ​​para caixas de luz LED para estradas. Uma luz LED para estradas de última geração terá um revestimento resistente aos raios UV e à água para melhorar a longevidade.

◀ Mecanismo de montagem ou instalação

A montagem em poste de iluminação pública pode ter 60-76 mm de diâmetro. O conjunto de LED da iluminação pública deve ser fixado firmemente no poste. Os fabricantes produzem mecanismos de forquilha, entrada lateral, sapata, entrada superior e montagem suspensa. Podem ser de alumínio ou ferro, dependendo do design. No caso do ferro, o suporte pode enferrujar em condições de alta umidade e UV. O alumínio ainda é o material de montagem preferido para iluminação pública LED.

◀ Lente frontal

As luzes LED precisam de proteção do meio ambiente para evitar danos, mas sua luz também deve passar sem absorção pelas lentes frontais. Portanto, a lente frontal pode ser de plástico ou vidro. Uma lente de policarbonato oferece resistência contra impactos, menos peso, manutenção mais fácil e flexibilidade. Enquanto isso, o vidro proporciona clareza óptica e menor probabilidade de amarelecimento. O policarbonato é ideal para iluminação pública, pois permite melhor segurança e resistência contra condições adversas, ao mesmo tempo que é fácil de substituir.

▪ Considerações de projeto por fabricantes de lâmpadas LED para estradas

Os compradores devem considerar cuidadosamente o design da caixa da luz LED para estradas antes de comprar. Um design inteligente pode evitar vários cenários de falha, como aprisionamento de água, aterramento e aquecimento. O material usado como invólucro de luz LED para rodovias deve ser consecutivo para dissipar o calor e ter orifícios para permitir a drenagem da água, caso a água entre nas caixas de circuito. O aterramento também é necessário para evitar choque elétrico e pode ser exigido por qualquer órgão regulador local.

2. LED: Semicondutores em uma PCB ou placa

A parte emissora de luz dentro de uma luz LED para rodovia é um material semicondutor. O silício é um material abundante que os fabricantes usam para produzir LED (diodo emissor de luz). Existem várias maneiras de fabricar um LED. Aqui estão suas descrições:

●  Fio Bond COB

A ligação de fio conecta um LED individual ou semicondutor ao substrato. A tecnologia LED wire bond é simples de fabricar, pois o circuito integrado está preparado para se ligar diretamente ao substrato. Vários pequenos LEDs são conectados ao substrato ou PCB, que são então cobertos com epóxi para vedar e proteger o circuito eletrônico.

●  Espiga de chip flip

Flip-chip é o próximo passo na fabricação de LED. Não há etapa de ligação dos fios, o que resulta em melhor iluminação, pois os semicondutores requerem menos espaço e podem ter formações mais densas. Como não há fios, há um bloqueio menor, levando a um aumento adicional da iluminação. Normalmente, os LEDs de rua de última geração apresentam um COB flip-chip.

●  Motorista a bordo (DOB)

É um design menos comum escolhido pelos fabricantes de LED, pois aumenta a carga de calor em uma área. Os LEDs requerem energia para acender. O circuito que os alimenta é chamado de driver. Alguns projetos com aplicações compactas ou de baixo consumo de energia podem ter designs DOB LED. O driver fica ao lado do conjunto de LEDs montados no mesmo substrato. É melhor ter um driver em um compartimento separado para melhorar a capacidade de transferência de calor e evitar danos aos componentes em ambientes agressivos e com altas temperaturas.

Os fabricantes usam chips e drivers de LED pré-fabricados e prontos para instalação em gabinetes de iluminação pública. Aqui estão algumas das principais linhas de marcas que os usuários devem considerar:

Chips LED

1 Philips 3050 ou 5050

2 Cree XLamp

3 Dragão Dourado Osram

4 Nichia NPU

5 Seul Semicondutor SunLike

Drivers de LED

1 Quer dizer bem

2 Philips

3 MW

4 TDK-Lambda

3. Classificação IP: Proteção de entrada

Se um fabricante de luminárias LED para rodovias mencionar uma classificação IP em suas especificações, você terá que gastar menos tempo revisando os detalhes do projeto de proteção contra água e areia. As classificações IP fornecem diretamente capacidade de proteção contra entrada. O primeiro número em uma classificação de proteção contra entrada representa proteção contra poeira e o segundo representa proteção contra entrada de água. Se uma luz LED para estradas for classificada como IP65, não há chance de poeira entrar na caixa em um ambiente altamente empoeirado por duas a oito horas. Além disso, o aparelho possui proteção contra jatos de água.

4. Classificação IK: Proteção contra Impacto

IK significa Impacto-Cinético. Semelhante à proteção contra entrada, proteção contra impacto ou classificação IK, também conta uma grande história em números. Se um fabricante de lâmpadas LED para estradas mencionar uma classificação IK09 nas especificações do produto, o produto terá uma resistência ao impacto de 10 joules. É equivalente a um objeto de 5kg caindo de uma altura de 20cm.

5. Dissipador de calor: condutividade com economia

Um LED típico para iluminação rodoviária consiste em alumínio como material de base e atua como dissipador de calor. No entanto, as pastas térmicas e as almofadas desempenham um papel vital para garantir que o calor seja conduzido do chip LED para a caixa e o driver e dissipado de forma adequada para o ambiente. As luzes de rua de alta qualidade usam quantidades adequadas e de alta qualidade de pasta térmica e preenchimento sob o substrato ou PCB para garantir a transferência de calor adequada. Da mesma forma, o driver também é ligado termicamente ao invólucro por meio de adesivos, almofadas e pastas térmicas.

Há algumas coisas a serem observadas em uma luz LED para rodovia: o corpo deve ser feito de material de alta condutividade, o design pode incluir uma estrutura externa em forma de aleta e todos os componentes geradores de calor devem ser dissipados de forma adequada.

6. Regulamento: Controle de Cidade Inteligente

As cidades estão a tornar-se inteligentes com um melhor controlo da iluminação rodoviária, protegendo o ambiente e a saúde humana. A diminuição do consumo de energia através do controle inteligente pode envolver sensores de proximidade, temporizadores e detectores solares. Permite que as administrações municipais instalem mais iluminação pública, melhorando assim a segurança e a proteção. No entanto, nem todos os LEDs possuem capacidade de regulação. O LED precisa ser regulável com os seguintes recursos:

●  Escurecimento 0-10V

É uma funcionalidade de dimerização que requer um driver de LED compatível. Regula o brilho do LED ou liga/desliga com base em um sinal de controle que funciona entre 0 e 10V. Se for fornecido 0V, o LED apaga, enquanto 10V significa brilho máximo. Requer a conexão de um circuito de controle adicional para controle de brilho.

●  Escurecimento DALI

É uma interface de comunicação chamada interface de iluminação digital endereçável (DALI). Ele permite controle de brilho, controle de temperatura de cor, recuperação de configurações pré-programadas, controle de grupo e recursos de diagnóstico de erros. Ele transmite dados usando as linhas de energia existentes para controlar um conjunto de luzes.

●  Modulação por largura de pulso (PWM)

É um método de ligar e desligar o LED mais rápido que o ciclo de frequência. O ciclo rápido diminui o brilho e a largura do pulso. É uma técnica mais comum em pequenos LEDs de rua.

●  Conector NAMA

As fotocélulas podem ser conectadas à luz usando um conector NAMA com configurações de 3, 5 e 7 pinos. Uma conexão de fotocélula com o conector NAMA de 3 pinos ligará/desligará a luz com base na luz ambiente. Um conector de 7 pinos oferece flexibilidade de controle de brilho com condições de iluminação.

7. Categorias elétricas: segurança aprimorada

Geralmente existem duas categorias de segurança elétrica. Eles representam aspectos do produto relacionados ao aterramento, segurança e isolamento. Aqui está uma tabela para resumir as categorias elétricas Classe I e Classe II:

Palavras finais e dicas

Os compradores podem considerar a iluminação LED para estradas ao avaliar seu design rico em recursos e robustez. Se você está considerando LED para iluminação rodoviária, aqui estão algumas dicas a serem consideradas:

● Escolha um fabricante que ofereça especificações detalhadas, incluindo classificações IP e IK.

● As luzes LED para estradas devem ter um chip LED de última geração.

● A montagem completa deve ser feita de material de alta condutividade para promover a transferência de calor.

● Considere recursos de regulação como conectores 0-10V, DALI, PWM e NAMA.

● Consulte os regulamentos locais que podem exigir equipamentos elétricos de Classe I ou Classe II.

● Encomende o produto em pequenas quantidades para fins de teste e depois opte pelo lote inteiro.

Esperamos que você tenha encontrado este guia para iluminação rodoviária útil. Ao encontrar uma iluminação rodoviária para o seu próximo projeto, tenha sempre em mente todas as especificações e requisitos.