أفضل طريقة للتحكم في شدة أضواء الشوارع باستخدام مصابيح التفريغ عالية الكثافة

جرب أداة القضاء على المشاكل





في كل مرة تعبر فيها سيارتك من خلال ضوء الشارع ، هل تدخر أي وقت مضى فكرة عن أضواء الشارع؟ لا أعتقد. لذلك اسمحوا لي أن ألفت انتباهكم إلى ما يشكل بالفعل أضواء الشوارع.

نظرة خاطفة على أضواء الشوارع التقليدية باستخدام مصابيح التفريغ عالية الكثافة

يعمل مصباح التفريغ عالي الكثافة على مبدأ التفريغ الكهربائي عن طريق تأين الغاز. يتكون من قطبين من التنغستن داخل أنبوب زجاجي مملوء بغاز محايد ومعدن. يتم توصيل الأقطاب الكهربائية من خلال الصابورة (الملف) بمصدر الجهد. عندما يتم إشعال الصابورة أو مرور التيار عبر الصابورة ، فإنه يوفر جهدًا عاليًا للأقطاب الكهربائية بحيث تتدفق كمية كافية من التيار لتأين الغاز لإنشاء قوس كهربائي بين القطب. عندما تتلامس الأملاح المعدنية مع القوس ، يتم تسخينها وبالتالي تتأين ، مما يتسبب في قفز الإلكترونات إلى مستوى الإثارة ، وعندما تعود إلى حالتها الفعلية ، فإنها تصدر فوتونات ، وبالتالي تنتج الضوء. ينتج مصباح HID بشكل عام الضوء بكثافة 50-100 لومن / وات.




مصباح HID من عطارد هاليد

مصباح HID من الزئبق هاليد

5 أسباب تجعل مصابيح التفريغ عالي الكثافة غير مريحة

  • هم أكثر عرضة للفشل. يمكن أن ينتج الفشل عن تأثير البضائع أو الوضع غير الصحيح للمصابيح أو الخدوش على الأسطح.
  • إنهم ليسوا بأمان. قد يؤدي مجرد ملامسة الماء إلى نشوب حريق. حتى استخدام كوابح غير متوافقة يمكن أن يتسبب أيضًا في نشوب حريق.
  • لا تبدأ على الفور وتستغرق وقتًا للبدء. يتم أخذ فترة بدء بحد أقصى 10 دقائق.
  • هم عرضة للدراجة الذاتية ، أي أنها تنطفئ من تلقاء نفسها ، بسبب ارتفاع درجة حرارة الأنبوب.
  • لا يمكن التحكم في الشدة بسهولة.
  • يمكن أن يؤدي التذبذب الطفيف في الجهد إلى الخروج عن المصابيح.

لذا فإن كل هذه القيود هي ما يمهد الطريق لتقنية جديدة لأضواء الشوارع وهنا يأتي دور المصابيح القائمة على LED.



كيف يبدو مصباح LED؟

يتكون ضوء الشارع LED من مجموعة من مصابيح LED مع المشتت الحراري ويتم وضعها داخل قاعدة. يتكون مصباح LED من قبة زجاجية مطلية بالفوسفور ، مع وجود لمبة LED بالداخل. يتكون الصمام الثنائي الباعث للضوء أو الصمام الثنائي الباعث للضوء من مادة شبه موصلة لها خاصية انبعاث الضوء حيث يحصل التقاطع على إمكانات كافية للسماح بتدفق الشحنة. عادةً ما تكون مصابيح LED المستخدمة في مصابيح الشوارع مصابيح LED بيضاء يتم إنتاجها إما عن طريق مزج الضوء الأحمر والأزرق والأخضر من مصابيح LED لإنتاج ضوء أبيض أو استخدام مصباح LED أزرق فوسفور ينتج ضوءًا أصفر وعندما يختلط هذا الضوء الأزرق مع الضوء الأصفر ، ينبعث الضوء الأبيض.

مصباح الشارع LED

مصباح الشارع LED

8 أسباب لماذا يتم تفضيل أضواء الشوارع LED:

  • لديهم وقت طويل الأمد. هذا يرجع إلى حقيقة أن مصابيح LED لا تحتوي على مواد سامة مثل الزئبق والصوديوم والتي يمكن أن تحترق بسهولة عند تعرضها لبعض التفاعلات. يمكن أن يستمر ضوء LED النموذجي لنحو 10000 ساعة.
  • تتميز بكفاءة عالية في استخدام الطاقة وتستهلك قدرًا أقل من الطاقة ، فقط 8 وات أو أقل. يحقق حوالي 80٪ من كفاءة الطاقة.
  • أنها توفر كثافة عالية من الضوء. يمكن أن تتراوح من 80-200 لومن / واط.
  • لديهم تصنيف CRI عالي ، حوالي 80-90. إنه يعني أن مصابيح LED تسمح بدقة عالية لتحديد الأشياء. بكلمات واضحة مع مصابيح LED ، يظهر لون الأشياء كما هو في الواقع.
  • يمكن التحكم فيها بسهولة عن طريق تغيير الجهد المطبق.
  • هم أكثر أمانًا للاستخدام.
  • يمكنهم البدء على الفور.
  • هم أكثر ملاءمة للبيئة لأنها لا تستخدم منتجات سامة.
  • لا تتأثر بتقلبات الجهد.

2 أسباب عدم استبدال مصابيح الشوارع LED بالكامل بأضواء الشوارع HID

  • إنها تنتج ضوءًا موجهًا ولا يمكنها إنتاج توهج في جميع الاتجاهات.
  • تكلفة تركيبها عالية جدًا ، حوالي 1000 دولار.

عرض توضيحي بسيط يصور التحكم في أضواء الشارع القائمة على LED للتوهج مع اكتشاف السيارة.

الفكرة الأساسية هي التحكم في توهج أضواء LED بناءً على مدخلات المستشعر وتغيير شدة ضوء LED فيما يتعلق بمسافة السيارة المقتربة.

ويتكون النظام من ثلاثة عناصر رئيسية:


  • وحدة تحكم: هنا يتم استخدام متحكم دقيق. تمت برمجته للقيام بالمهام المطلوبة.
  • جهاز استشعار: هنا يتم استخدام عدد من مستشعرات الأشعة تحت الحمراء. مستشعر الأشعة تحت الحمراء عبارة عن مزيج من جهاز إرسال الأشعة تحت الحمراء - IR LED وجهاز استقبال الأشعة تحت الحمراء - Photodiode.
  • صفيف LED: هنا يتم استخدام مجموعة من مصابيح LED ، والتي تعد بديلاً عن مصابيح الشوارع LED الفعلية.

    رسم تخطيطي يوضح النظام

    رسم تخطيطي يوضح النظام

في الظروف العادية ، عندما لا يكون هناك انقطاع بين IR LED و photodiode (يوضع على جانبي الطريق) ، فإن الأخير يعمل ، مما يتسبب في توصيل الترانزستور بإنتاجه ، مما يؤدي إلى خرج جهد منخفض إلى وحدة التحكم الدقيقة. يستقبل الميكروكونترولر هذا الإخراج ويجعل مصابيح LED تتوهج لفترة زمنية منخفضة عن طريق إرسال نبضة منخفضة المدة.

الآن عندما تقترب السيارة من أضواء الشارع وتدخل بين IR LED والصمام الثنائي الضوئي ، يتم إنشاء مقاطعة ، مما يؤدي إلى انخفاض أداء الترانزستور المتصل ، مما يتسبب في ناتج منطقي مرتفع تقريبًا يعطى للميكروكونترولر. وفقًا لذلك ، يجعل المتحكم الدقيق مصابيح LED تتوهج لفترة أطول من الوقت عن طريق إرسال نبضة ذات مدة أطول.

وبالتالي ، باستخدام تعديل عرض النبضة ، يتحكم المتحكم الدقيق في شدة أضواء الشوارع مع اقتراب السيارة بالقرب من أضواء الشارع.

لذا الآن ، يجب أن تكون مستعدًا لتخصيص لحظة للتفكير في أضواء الشوارع التي تظهر لك الطريق في الظلام. ليس هذا فقط ، لا تفكر في التحقق من نوع أضواء الشوارع التي تراها وأخبر هنا ما إذا كنت قد رصدت أضواء الشوارع LED في أي مكان.

مصدر الصورة: