نورپردازی باغ ال ای دی چگونه کار می کند؟

چراغ ال ای دی باغچه از طریق فرآیندی به نام کار می کند الکترولومینسانس - گسیل نور از یک ماده نیمه هادی هنگام عبور جریان الکتریکی از آن. برخلاف لامپ‌های رشته‌ای که رشته‌های فلزی را تا زمانی که بدرخشد گرم می‌کنند، یا لامپ‌های فلورسنت که گاز را برای تولید تابش فرابنفش تحریک می‌کنند، LED‌ها مستقیماً و تقریباً فوراً در نقطه‌ای که الکترون‌ها در یک اتصال نیمه‌رسانا حرکت می‌کنند، نور تولید می‌کنند. این تفاوت اساسی همان چیزی است که LED ها را می سازد بسیار کارآمدتر، بادوام تر و قابل کنترل تر نسبت به هر فناوری قبلی نورپردازی در فضای باز.

در یک سیستم کامل روشنایی باغ ال ای دی، چندین جزء با هم کار می کنند: تراشه LED خود نور تولید می کند، یک مدار درایور منبع برق را تنظیم می کند، اجزای نوری شکل می دهند و پرتو را هدایت می کنند، یک محفظه از همه چیز در برابر آب و هوا محافظت می کند، و - در بسیاری از سیستم های مدرن - الکترونیک کنترل، سوئیچینگ، کاهش نور و ادغام خانه هوشمند را مدیریت می کند. درک نحوه عملکرد هر یک از این اجزاء به توضیح اینکه چرا چراغ های LED باغچه ای به روشی عمل می کنند و چگونه می توان بهترین نتیجه را از آنها گرفت کمک می کند.

علم اصلی: چگونه یک تراشه LED نور تولید می کند

در قلب هر لامپ باغ LED یک تراشه نیمه هادی وجود دارد که معمولاً از ترکیباتی مانند نیترید گالیم (GaN)، نیترید گالیم ایندیم (InGaN) یا آلومینیوم گالیم ایندیم فسفید (AlGaInP) - که انرژی الکتریکی را مستقیماً به فوتون های نور تبدیل می کند.

اتصال P-N: جایی که نور متولد می شود

تراشه LED از دو لایه مواد نیمه هادی تشکیل شده است که به یکدیگر متصل شده اند تا چیزی را تشکیل دهند که a نامیده می شود اتصال p-n :

• را لایه نوع p با اتم هایی دوپ شده است که بیش از حد "حفره" با بار مثبت ایجاد می کنند - شکاف هایی که الکترون ها در آنها وجود ندارد.
• را لایه نوع n دارای اتم هایی است که الکترون های آزاد اضافی با بار منفی ایجاد می کنند

هنگامی که یک ولتاژ در این اتصال اعمال می شود - پایانه مثبت به سمت نوع p، ترمینال منفی به سمت نوع n - الکترون های لایه نوع n در سراسر اتصال به لایه نوع p فشار داده می شوند، جایی که به سوراخ های انتظار می افتند. این فرآیند از نوترکیب الکترون-حفره انرژی را به شکل فوتون آزاد می کند - بسته های انرژی نور طول موج (و در نتیجه رنگ) فوتون های ساطع شده با اندازه شکاف نواری نیمه هادی تعیین می شود - تفاوت انرژی که هر الکترون باید در طول نوترکیبی از آن عبور کند.

با انتخاب مواد و ترکیبات مختلف نیمه هادی، مهندسان می توانند شکاف نواری را برای تولید نور با هر رنگ دلخواه مهندسی کنند. آلیاژهای نیترید گالیوم ایندیم (InGaN) LEDهای آبی و سبز تولید می کنند. آلومینیوم گالیوم ایندیم فسفید (AlGaInP) LED های قرمز، نارنجی و زرد تولید می کند. به همین دلیل است که LED ها ذاتاً منابع نور باند باریک هستند - آنها به طور طبیعی نور را در طول موج خاصی تولید می کنند نه در سراسر طیف کامل مانند یک رشته داغ.

چگونه نور سفید برای نورپردازی باغ ایجاد می شود

نور سفید - که تقریباً برای تمام کاربردهای روشنایی باغ لازم است - نمی تواند مستقیماً توسط یک اتصال نیمه هادی به همان روشی که نور رنگی می تواند تولید شود. در عوض، تقریباً تمام چراغ‌های باغی LED سفید از یکی از دو روش برای تولید خروجی سفید با طیف گسترده استفاده می‌کنند :

1. تبدیل فسفر (PC-LED): یک تراشه LED آبی یک پوشش فسفر زرد روی تراشه یا اطراف آن را روشن می کند. فسفر مقداری از نور آبی را جذب می کند و آن را به صورت طیف وسیع تری از طول موج های زرد-سبز-قرمز بازتاب می کند. ترکیب نور آبی باقیمانده و نور طیف زرد ساطع شده از فسفر نور سفید تولید می کند. این روش تا حد زیادی رایج ترین روش در نورپردازی باغ LED است و مسئول رنگ های سفید گرم یا سرد است. دمای رنگ دقیق - از 2700K سفید گرم تا 6500K نور روز خنک - با تنظیم نوع و ضخامت پوشش فسفر کنترل می شود.
2. مخلوط کردن RGB: تراشه های LED قرمز، سبز و آبی جداگانه در یک بسته ترکیب شده اند. با تنظیم روشنایی نسبی هر رنگ، هر رنگی در محدوده - از جمله سفید - را می توان مخلوط کرد. این رویکرد در وسایل باغبانی LED RGB با تغییر رنگ استفاده می شود. رنگ‌های اشباع زنده تولید می‌کند، اما نور سفید با شاخص رندر رنگ (CRI) کمتری نسبت به ال‌ای‌دی‌های تبدیل‌شده به فسفر ایجاد می‌کند.

روش تبدیل فسفر بر روشنایی باغ LED سفید غالب است زیرا تولید می کند نور سفید ثابت و با CRI بالا (CRI 80-98) با کارایی عالی . اکثر چراغ‌های راهنما، نورافکن، نورافکن و چراغ‌های دیواری از این روش استفاده می‌کنند.

درایور LED: قدرت تنظیم کننده برای عملکرد پایدار و کارآمد

یک تراشه LED را نمی توان مستقیماً به منبع تغذیه وصل کرد. LED ها هستند دستگاه های جریان محور - آنها نیاز به یک جریان الکتریکی دقیق کنترل شده و ثابت دارند تا ایمن و کارآمد عمل کنند. جریان بیش از حد باعث گرم شدن بیش از حد و خرابی زودرس می شود. خیلی کم روشنایی ناکافی تولید می کند. مؤلفه ای که مسئول تأمین این عرضه تنظیم شده است درایور LED - مسلماً مهم‌ترین جزء در وسایل روشنایی باغ پس از خود تراشه LED است.

کاری که راننده انجام می دهد

درایور LED چندین عملکرد ضروری را به طور همزمان انجام می دهد:

• تبدیل AC به DC: برق اصلی جریان متناوب (AC) در 230 ولت (اروپا) یا 120 ولت (آمریکای شمالی) است. LED ها به جریان مستقیم (DC) معمولاً 3 تا 48 ولت بسته به پیکربندی نیاز دارند. درایور حاوی یک یکسو کننده است که AC را به DC تبدیل می کند.
• کاهش ولتاژ: را driver reduces the high mains voltage to the low operating voltage required by the LED circuit through a switching power supply or transformer circuit.
• مقررات جاری ثابت: یک درایور با کیفیت یک جریان خروجی ثابت را حفظ می کند - معمولا 350 میلی آمپر، 700 میلی آمپر یا 1050 میلی آمپر برای LED های معمولی روشنایی باغ - صرف نظر از نوسانات ولتاژ شبکه یا تغییرات ولتاژ LED جلو به دلیل تغییرات دما.
• راrmal protection: بسیاری از درایورها شامل مدارهای قطع حرارتی هستند که جریان را کاهش می دهند یا در صورت گرم شدن بیش از حد سیستم به طور کامل خاموش می شوند و از تراشه LED در برابر آسیب محافظت می کنند.
• کنترل کم نور: در وسایل کم نور، راننده یک سیگنال کنترلی (TRIAC، 0-10V، DALI، یا PWM) را می پذیرد و جریان خروجی را متناسب با کاهش نور خروجی LED تنظیم می کند.

مکان راننده در وسایل باغ

در وسایل جمع و جور باغ مانند چراغ های مسیر و نورافکن سنبله، راننده مستقیماً در داخل محفظه وسایل ضد آب و هوا قرار می گیرد. در سیستم‌های روشنایی باغ بزرگتر یا پیچیده‌تر - به ویژه تاسیسات مبتنی بر ترانسفورماتور با ولتاژ پایین (12 یا 24 ولت) - یک واحد ترانسفورماتور/درایور خارجی چندین دستگاه را ارائه می دهد در امتداد یک کابل این رویکرد توزیع شده انعطاف پذیری بیشتری را در قرار دادن وسایل و در صورت نیاز آسان تر می کند.

کیفیت راننده عامل اصلی تعیین کننده طول عمر وسایل است. یک درایور جریان ثابت با کیفیت از یک سازنده معتبر معمولاً به رتبه بندی می شود 50000 ساعت یا بیشتر - مطابقت با طول عمر مورد انتظار تراشه LED. تجهیزات بودجه اغلب از درایورهای با کیفیت پایین تر استفاده می کنند که فقط بین 10000 تا 15000 ساعت رتبه بندی شده اند، به این معنی که راننده مدت ها قبل از تراشه LED از کار می افتد.

مدیریت حرارتی: چرا کنترل حرارت برای طول عمر LED حیاتی است؟

اگرچه LED ها نسبت به منابع رشته ای نسبت بسیار بیشتری از انرژی را به نور تبدیل می کنند، اما هنوز مقداری گرما تولید می کنند - و این گرما به جای تابش گسترده به روشی که یک رشته داغ تابش می کند، در محل اتصال نیمه هادی کوچک متمرکز می شود. مدیریت دمای محل اتصال مهمترین عامل در تعیین مدت زمان ماندگاری چراغ LED باغچه است.

رابطه بین دما و طول عمر نمایی است. به عنوان یک قاعده کلی، هر 10 درجه سانتی گراد افزایش دمای محل اتصال بالاتر از نقطه عملیاتی نامی تقریباً طول عمر مورد انتظار LED را به نصف کاهش می دهد. . یک LED درجه بندی شده با 50000 ساعت در دمای تقاطع 85 درجه سانتیگراد در صورتی که به طور مداوم در دمای 95 درجه سانتیگراد کار کند تنها 25000 ساعت و در دمای 105 درجه سانتیگراد به 12500 ساعت می رسد.

چگونه گرما حذف می شود: مسیر حرارتی

گرمای تولید شده در محل اتصال LED باید از طریق یک مسیر حرارتی مهندسی شده دقیق عبور کند تا به هوای محیط خارج از دستگاه برسد:

1. بستر LED: را chip is mounted on a thermally conductive substrate — typically a metal-core printed circuit board (MCPCB) — that spreads heat laterally away from the chip
2. راrmal interface material (TIM): یک خمیر یا پد رسانای حرارتی با حداقل مقاومت حرارتی، گرما را از بستر به هیت سینک فیکسچر منتقل می کند.
3. سینک حرارتی: یک ساختار آلومینیومی پره دار یا آجدار با سطح بالا که گرما را از LED خارج می کند و آن را به هوای اطراف توسط همرفت و تابش پراکنده می کند.
4. مسکن فیکسچر: در بسیاری از وسایل باغ، کل مسکن به عنوان هیت سینک عمل می کند - به همین دلیل است که نورافکن ها و نورافکن های LED با کیفیت در فضای باز از ساختار آلومینیومی ریخته گری شده به جای پلاستیک استفاده می کنند.

در کاربردهای باغ در فضای باز، دمای محیط به طور کلی کمتر از محیط داخلی است و حرکت طبیعی هوا در اطراف لامپ به خنک شدن همرفت کمک می کند. این یکی از دلایلی است که اغلب LED ها را نشان می دهد عملکرد بهتر و ماندگاری بیشتری در فضای باز داشته باشد در مقایسه با نورهای داخلی بسته - محیط بیرون به طور طبیعی به سیستم مدیریت حرارتی کمک می کند.

سیستم‌های نوری: شکل‌دهی و هدایت نور در وسایل باغ

یک تراشه LED نور را در یک الگوی تقریباً نیمکره ای در حدود 120 تا 180 درجه ساطع می کند. برای اکثر کاربردهای روشنایی باغ - که در آن کنترل دقیق پرتو برای نتایج زیبایی شناختی و عملی ضروری است - این خروجی خام باید باشد. شکل گرفته، متمرکز و تغییر مسیر داده شده است توسط اجزای نوری قبل از رسیدن به سطح هدف.

اپتیک اولیه: عدسی ها و بازتابنده ها

اپتیک های اولیه مستقیماً روی تراشه LED - اغلب به عنوان بخشی از خود بسته LED - قرار می گیرند تا شکل دهی اولیه پرتو را انجام دهند:

• لنزهای سیلیکونی قالبی یا PMMA: لنزهای دقیق کوچکی که مستقیماً روی یا اطراف تراشه LED ساخته شده‌اند و نور را به یک پرتو کنترل‌شده متصل می‌کنند (راست می‌کنند). با تنظیم مشخصات لنز، سازندگان پرتوهایی را از یک نقطه بسیار باریک 10-15 درجه تا یک سیلاب گسترده 60-80 درجه از همان تراشه LED تولید می کنند.
• اپتیک کل بازتاب داخلی (TIR): عناصر نوری پیشرفته که تقریباً تمام خروجی LED - از جمله نور ساطع شده در زوایای وسیع - را می گیرند و آن را به طور موثر به پرتو مورد نظر هدایت می کنند. اپتیک TIR به دست می آورد بازده نوری 85 تا 95 درصد ، به طور قابل توجهی بالاتر از سیستم های بازتابنده ساده است.
• بازتابنده های چشمی: بازتابنده‌های آلومینیومی یا نقره‌ای بسیار صیقلی در محفظه‌های نورافکن و نورافکن که نور را از یک LED با زاویه باز به یک پرتو محکم‌تر هدایت می‌کنند. کارایی کمتری نسبت به اپتیک TIR اما ساده تر و مقرون به صرفه تر برای ساخت.

اپتیک ثانویه: دیفیوزرها و لنزهای پوششی

در بسیاری از وسایل باغ، اپتیک های ثانویه بعد از مرحله شکل دهی تیر اولیه اعمال می شوند تا خروجی را بیشتر اصلاح کنند:

• دیفیوزرهای مات یا اوپال: با پراکندگی نور و از بین بردن نقاط مهم قابل مشاهده از تراشه های LED، درخششی نرم و یکنواخت ایجاد کنید. در چراغ‌های مسیر، بولاردها و فانوس‌های تزئینی که در آن خروجی ملایم و بدون سایه مورد نظر است استفاده می‌شود. انتشار شدت خروجی را کاهش می دهد اما راحتی بصری را بهبود می بخشد.
• روکش های شیشه ای شفاف یا پلی کربنات: از LED و اپتیک های اولیه در برابر آب و هوا، حشرات و زباله ها محافظت کنید و در عین حال نور را با حداقل تلفات منتقل کنید. استفاده با کیفیت را پوشش می دهد پوشش های ضد انعکاس که اجازه می دهد 98-99٪ انتقال نور در مقابل 92-95٪ شیشه های بدون پوشش.
• لوورهای لانه زنبوری و سپرهای ضد تابش: زاویه مرئی منبع نور را کاهش دهید و تابش خیره کننده را برای ناظران در زوایای مایل از بین ببرید. در وسایلی که در سطح چشم در مسیرها و نواحی نشیمنگاه قرار می گیرند، اهمیت دارد.

چگونه زاویه پرتو بر نتایج روشنایی باغ تأثیر می گذارد

زاویه پرتو تولید شده توسط سیستم نوری به طور مستقیم نحوه عملکرد دستگاه را در باغ تعیین می کند. یک پرتو باریک‌تر، لومن‌ها را روی یک ناحیه کوچک‌تر متمرکز می‌کند - جلوه‌ای روشن‌تر و چشمگیرتر ایجاد می‌کند - در حالی که یک پرتو وسیع‌تر، همان لومن‌ها را در یک منطقه بزرگ‌تر با شدت کمتر پخش می‌کند. جدول زیر نشان می دهد که چگونه انتخاب های نوری به برنامه های باغ ترجمه می شوند:

ضد آب و هوا: چگونه چراغ های LED باغ در شرایط بیرونی زنده می مانند

برای اینکه یک چراغ LED باغچه به طور قابل اعتماد در خارج از منزل کار کند، تمام اجزای داخلی آن - تراشه LED، مدار راه انداز، عناصر نوری و اتصالات سیم کشی - باید در برابر نفوذ رطوبت، گرد و غبار، اشعه ماوراء بنفش، دمای شدید و ضربه فیزیکی محافظت شوند. این محافظ در محفظه، سیستم آب بندی و مواد فیکسچر مهندسی شده است.

سیستم رتبه بندی IP: کمی سازی حفاظت از آب و هوا

سیستم رتبه بندی حفاظت از ورود (IP) که توسط استاندارد بین المللی IEC 60529 تعریف شده است، معیار استاندارد شده ای را ارائه می دهد که نشان می دهد محفظه یراق به طور موثر در برابر نفوذ ذرات جامد و مایعات مقاومت می کند. رتبه بندی شکل می گیرد IPXY ، که در آن X (0-6) حفاظت از گرد و غبار و Y (0-9) حفاظت از آب را ارزیابی می کند.

برای روشنایی باغ LED، سطوح کلیدی حفاظت از آب عبارتند از:

• IPX4: ضد پاشش از هر جهت - حداقل برای مکان‌های سرپوشیده در فضای باز
• IPX5: محافظت شده در برابر جت های آب کم فشار - مناسب برای دیوارهای در معرض دید و وسایل نصب شده پس از نصب
• IPX6: محافظت شده در برابر جت های آب قدرتمند - برای وسایل در مکان های بسیار در معرض یا با بارندگی زیاد
• IPX7: غوطه وری موقت تا عمق 1 متر به مدت 30 دقیقه - برای نورپردازی های داخل زمین و وسایل نزدیک آبنما لازم است
• IPX8: غوطه ور شدن مداوم - برای چراغ های حوضچه زیر آب و وسایل چشمه

نحوه عملکرد سیستم آب بندی

حفاظت در برابر آب و هوا در وسایل باغ LED از طریق ترکیبی از موارد زیر حاصل می شود:

• واشر سیلیکونی و حلقه های O در تمام اتصالات پوشش و اتصال، در هنگام مونتاژ فشرده می شود تا یک مهر و موم ضد آب تشکیل شود
• لوازم الکترونیکی گلدانی یا با روکش منسجم - در وسایل درجه بندی IP67/IP68، مدار راننده اغلب در رزین اپوکسی محصور می شود یا با یک لایه محافظ پوشانده می شود که از رسیدن رطوبت به برد مدار جلوگیری می کند، حتی اگر محفظه به طور موقت زیر آب باشد.
• غده های ورودی کابل - غدد ضد آب رزوه ای که در آن کابل منبع تغذیه وارد فیکسچر می شود و از ردیابی آب در طول کابل به داخل محفظه جلوگیری می کند.
• دریچه های یکسان سازی فشار - بسیاری از وسایل LED با کیفیت در فضای باز شامل یک دریچه غشایی Gore-Tex یا مشابه هستند که اجازه می دهد فشار هوا برابر شود (جلوگیری از مکش واشرها به داخل توسط تغییرات فشار ناشی از دما) و در عین حال مانع از ورود آب مایع می شود.

مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش و پایداری مواد

قرار گرفتن طولانی مدت در معرض اشعه ماوراء بنفش باعث تخریب پلاستیک ها، محو شدن رنگ ها و تضعیف مواد آب بندی می شود. لامپ‌های LED باکیفیت فضای باز از طریق لنزهای پلی کربنات تثبیت‌شده در برابر اشعه ماوراء بنفش که در برابر زرد شدن مقاومت می‌کنند، محفظه‌های آلومینیومی با پوشش پودری که پوشش خود را در زیر اشعه ماوراء بنفش حفظ می‌کنند و واشرهای سیلیکونی درجه‌بندی شده برای مقاومت در برابر قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش بدون سفت شدن یا ترک خوردن، این مشکل را برطرف می‌کنند. تراشه LED خود به دلیل اشعه ماوراء بنفش تخریب نمی شود زیرا بر خلاف لامپ های فلورسنت، اشعه UV قابل توجهی ساطع نمی کند.

گزینه های منبع تغذیه: چگونه سیستم های مختلف روشنایی باغ ال ای دی انرژی می گیرند

چراغ‌های ال‌ای‌دی باغی را می‌توان به روش‌های مختلفی تغذیه کرد، هر کدام با معماری الکتریکی متفاوتی که بر نحوه تعامل و عملکرد اجزا تأثیر می‌گذارد.

سیستم های ولتاژ اصلی (230 ولت یا 120 ولت AC).

هر فیکسچر شامل درایور یکپارچه خود است که ولتاژ AC شبکه را به ولتاژ DC پایین مورد نیاز تراشه LED تبدیل می کند. فیکسچر مستقیماً از طریق کابل و کانکتورهای ضد آب و هوا به مدار بیرونی متصل می شود. این رویکرد به هر دستگاه عملکرد کاملاً مستقل می دهد و اجازه می دهد طول کابل به طور موثر نامحدود است زیرا افت ولتاژ در ولتاژ شبکه در فواصل معمولی باغ ناچیز است. سیستم‌های باغ ال‌ای‌دی با سیم برق، ثابت‌ترین روشنایی را ارائه می‌دهند و تحت تأثیر طول کابل قرار نمی‌گیرند.

سیستم های ترانسفورماتور ولتاژ پایین (12 ولت یا 24 ولت DC).

یک ترانسفورماتور منفرد متصل به برق اصلی، ولتاژ DC یا AC پایینی را به طور معمول خروجی می دهد 12 ولت یا 24 ولت - در امتداد کابلی که چندین فیکسچر به صورت موازی به آن متصل شده اند. هر فیکسچر شامل یک مدار جریان ثابت ساده است (یا برای کار مستقیم در ولتاژ سیستم طراحی شده است) نه یک درایور شبکه کامل. محدودیت کلیدی سیستم های ولتاژ پایین این است افت ولتاژ در طول کابل : با عبور جریان از مقاومت کابل، ولتاژ با فاصله کاهش می یابد. وسایل در انتهای یک کابل طولانی ولتاژ کمتری دریافت می کنند و نور کمتری تولید می کنند. به همین دلیل است که سیستم‌های روشنایی باغچه با ولتاژ پایین حداکثر طول کابل را مشخص می‌کنند (معمولاً 30 تا 50 متر بسته به وات ترانسفورماتور و مقطع کابل) و گاهی اوقات از توپولوژی سیم‌کشی ستاره‌ای (خانه‌ای) به جای زنجیره‌ای برای یکسان کردن ولتاژ در همه وسایل استفاده می‌کنند.

چراغ های باغی LED با انرژی خورشیدی

چراغ های باغی LED خورشیدی چهار جزء کلیدی را در یک واحد مستقل ترکیب می کنند:

1. پنل خورشیدی فتوولتائیک (PV): نور خورشید را در طول روز به برق DC تبدیل می کند. اندازه پانل به طور معمول است 1-4 وات برای مسیر باغ و چراغ های تزئینی
2. کنترل کننده شارژ: مدیریت شارژ باتری از پنل خورشیدی، جلوگیری از شارژ بیش از حد و تخلیه بیش از حد که به باتری آسیب می رساند
3. باتری قابل شارژ: انرژی جذب شده در طول روز را برای استفاده پس از تاریکی ذخیره می کند. باتری های لیتیوم یون (معمولا 1000 تا 3000 میلی آمپر ساعت در 3.7 ولت در هوای سرد بهتر از جایگزین های NiMH عمل می کند و عمر چرخه طولانی تری دارد
4. درایور LED circuit and LED: یک مدار ساده با جریان ثابت، LED را از باتری در ساعات تاریکی تغذیه می کند، اغلب با یک سنسور نور (فوتوسل) برای خودکار کردن سوئیچ از غروب به سپیده دم.

محدودیت عملکرد چراغ های باغی LED خورشیدی است ظرفیت ذخیره انرژی باتری نسبت به مصرف برق LED . یک دستگاه با باتری 2 آمپر ساعتی و یک LED 0.5 واتی از نظر تئوری انرژی کافی برای تقریبا 14 ساعت کارکرد پس از شارژ کامل دارد. در عمل، راندمان شارژ، اثرات دما، و تغییرات فصلی در تابش خورشیدی به این معنی است که 6-8 ساعت خروجی مفید انتظار واقع بینانه تری در آب و هوای معتدل در طول ماه های زمستان است.

سیستم‌های کنترل: چراغ‌های LED باغ چگونه تعویض، کم‌نور و خودکار می‌شوند

سیستم‌های نورپردازی باغ ال‌ای‌دی مدرن از طیف وسیعی از روش‌های کنترلی پشتیبانی می‌کنند که اجازه می‌دهد روشنایی خودکار، کم‌نور و با پلتفرم‌های خانه هوشمند یکپارچه شود. درک نحوه عملکرد این مکانیسم های کنترلی به توضیح قابلیت عملیاتی کامل نورپردازی باغ LED کمک می کند.

سنسورهای حرکتی مادون قرمز منفعل (PIR).

حسگرهای حرکتی PIR تشعشعات مادون قرمز ساطع شده از اجسام گرم - از جمله انسان و حیوانات - را که در منطقه تشخیص آنها حرکت می کنند، تشخیص می دهند. سنسور حاوی یک عنصر پیرالکتریک که با تشخیص تغییر در سطح تابش مادون قرمز، ولتاژ کمی تولید می کند. این سیگنال مدار روشنایی را فعال می کند تا درایور LED را فعال کرده و چراغ را روشن کند. سنسورهای PIR مورد استفاده در چراغ‌های حفاظتی LED باغ معمولاً یک را پوشش می‌دهند زاویه تشخیص 120-180 درجه و برد 8 تا 12 متر، با حساسیت قابل تنظیم برای فیلتر کردن حیوانات کوچک یا دمیدن گیاهان.

قابلیت روشن شدن فوری LED ها در اینجا ضروری است - نور به روشنایی کامل می رسد در عرض میلی ثانیه از راه اندازی PIR، ارزش بازدارندگی واقعی را ارائه می دهد. معادل های فلورسنت که 30 تا 90 ثانیه طول می کشد تا به روشنایی کامل برسند، حداقل مزایای امنیتی را از فعال سازی حرکتی ارائه می دهند.

فتوسل (حسگرهای غروب تا طلوع)

فتوسل ها حاوی الف مقاومت وابسته به نور (LDR) یا فتودیود که مقاومت الکتریکی آن با سطح نور محیط تغییر می کند. هنگامی که نور محیط در هنگام غروب به زیر یک آستانه تنظیم شده می رسد، فتوسل مدار روشنایی را روشن می کند. هنگامی که نور روز در سپیده دم باز می گردد، مدار خاموش می شود. این عملکرد خودکار به هیچ ورودی دستی یا برنامه‌ریزی مجدد تایمر در طول سال نیاز ندارد - سنسور به طور مداوم شرایط واقعی نور محیط را ردیابی می‌کند.

روش‌های کاهش نور چراغ‌های LED باغ

چراغ های LED باغ از چندین پروتکل کاهش نور پشتیبانی می کنند که هر کدام در سطح الکتریکی متفاوت عمل می کنند:

• کم نور TRIAC (برش فاز): را mains AC waveform is "cut" — either the leading or trailing edge of each AC cycle is removed — reducing the average power delivered to the driver. The driver interprets the modified waveform and adjusts LED current accordingly. This is the most common dimming method for domestic LED lighting and is compatible with standard wall dimmers.
• کاهش نور 0-10 ولت: یک سیم کنترل ولتاژ پایین جداگانه در کنار منبع تغذیه اجرا می شود. ولتاژ روی این سیم (0 تا 10 ولت DC) به راننده سیگنال می دهد که جریان را به طور متناسب صادر کند - 10 ولت برای خروجی کامل، 1 ولت برای حداقل خروجی. رایج در سیستم های روشنایی باغچه با ولتاژ پایین تجاری.
• کاهش نور PWM (مدولاسیون عرض پالس): را LED is switched on and off thousands of times per second. The proportion of on-time to off-time (duty cycle) determines perceived brightness — a چرخه کاری 50 درصد تقریباً 50 درصد روشنایی درک شده را تولید می کند . کم نور PWM دمای رنگ LED را در تمام سطوح روشنایی ثابت نگه می دارد و در بسیاری از سیستم های LED هوشمند استفاده می شود.
• DALI (رابط روشنایی آدرس پذیر دیجیتال): یک پروتکل ارتباطی دیجیتالی که امکان آدرس دهی فردی و کنترل کم نور هر فیکسچر را در شبکه فراهم می کند. در سیستم های پیچیده نورپردازی منظره که در آن کنترل صحنه مستقل بسیاری از وسایل مورد نیاز است استفاده می شود.

کنترل هوشمند و بی سیم

چراغ‌های ال‌ای‌دی هوشمند باغی شامل یک ماژول ارتباط بی‌سیم - Wi-Fi (2.4 گیگاهرتز)، Zigbee (802.15.4)، بلوتوث (BLE) یا Z-Wave - یکپارچه در مدار راننده یا در کنار آن است. این ماژول دستورات را از هاب، اپلیکیشن گوشی هوشمند یا دستیار صوتی دریافت می کند و آنها را به سیگنال های کنترلی برای راننده تبدیل می کند. سیستم های هوشمند ویژگی هایی مانند کنترل گروهی، برنامه نویسی صحنه، برنامه ریزی، دسترسی از راه دور و ادغام با دوربین های امنیتی یا سیستم های هشدار - همه به صورت بی سیم از طریق باغ بدون سیم کشی کنترل اضافی ارتباط برقرار می کنند.

چگونه چراغ های ال ای دی باغی رنگ ها و دمای رنگ های مختلف را تولید می کنند

رنگ نور تولید شده توسط یک دستگاه LED باغچه در مرحله ساخت در دستگاه مهندسی شده است و پس از تولید در وسایل استاندارد ثابت سفید قابل تغییر نیست. با این حال، در فیکسچرهای قابل تنظیم یا RGB، رنگ خروجی را می توان با تغییر جریان های درایو نسبی به تراشه های LED مختلف، به صورت پویا تنظیم کرد.

دمای رنگ سفید ثابت

در نورافکن باغ LED سفید استاندارد یا نور مسیر، دمای رنگ - چه 2700K سفید گرم، 3000K سفید ملایم یا 4000K سفید خنثی - با ترکیب و ضخامت پوشش فسفر اعمال شده بر روی تراشه LED آبی در حین ساخت تنظیم می شود. یک لایه فسفر ضخیم تر با نسبت بیشتری از اجزای فسفر ساطع کننده قرمز، خروجی کلوین گرمتر و کمتری تولید می کند. یک فسفر نازک تر و با گرایش زرد بیشتر خروجی کلوین خنک تر و بالاتری تولید می کند.

محکم بودن بند - تحمل تولید در دمای رنگ - بر ثبات در نصب باغ چند فیکسچر تأثیر می گذارد. تولید کنندگان نورپردازی باغ با کیفیت ال ای دی، تلورانس های بندکشی محکمی را مشخص می کنند ± 150-200 هزار برای اطمینان از اینکه همه وسایل موجود در یک طرح از نظر بصری سازگار به نظر می رسند، بدون تغییر آشکار بین واحدهای گرم و سرد در یک نصب.

ال ای دی های سفید قابل تنظیم

وسایل باغ LED سفید قابل تنظیم شامل دو مجموعه از تراشه های LED در یک بسته - معمولا یک مجموعه سفید گرم (2700K) و یک مجموعه سفید سرد (6000K). با تغییر جریان درایو نسبی بین دو مجموعه، خروجی فیکسچر را می توان به طور مداوم در محدوده بین آنها تنظیم کرد. راننده ای که سیگنال تنظیم را با 50% دریافت می کند، خروجی در میانه راه بین دو نقطه پایانی تولید می کند - تقریباً 4000K. این به یک دستگاه نصب شده اجازه می دهد تا در صورت نیاز از نورپردازی عاشقانه عصرانه گرم به نورپردازی روشن تر و واضح تر تنظیم شود.

چراغ های باغی با تغییر رنگ RGB و RGBW

چراغ‌های باغی LED با تغییر رنگ، از تراشه‌های قرمز، سبز و آبی جداگانه استفاده می‌کنند که خروجی‌های آن‌ها به‌صورت افزودنی در چشم بیننده ترکیب می‌شوند. با کنترل جریان درایو به هر کانال به طور مستقل، می توان هر رنگی را در داخل مثلث تعریف شده توسط سه اصلی تولید کرد. یک نوع RGBW یک کانال سفید اختصاصی برای کیفیت نور سفید بهتر نسبت به مخلوط کردن RGB اضافه می کند. کنترل‌کننده – چه برنامه تلفن هوشمند، چه کنترل‌کننده از راه دور یا DMX – مقادیر شدت جداگانه را برای هر کانال ارسال می‌کند و درایور جریان مربوطه را به هر گروه LED می‌رساند.

چگونه سیستم کامل روشنایی باغ LED با هم کار می کند

هر چراغ LED باغی - از ساده‌ترین پایه مسیر خورشیدی گرفته تا یک نورافکن هوشمند پیچیده با سیم برق - از طریق یک زنجیره اساسی از فرآیندها عمل می‌کند. درک این زنجیره کامل به تشخیص مشکلات، بهینه سازی عملکرد و تصمیم گیری آگاهانه برای خرید کمک می کند.

هنگامی که هر هفت مرحله به درستی کار می کنند و به درستی برای برنامه مشخص می شوند، یک سیستم روشنایی باغ LED ارائه می کند. روشنایی ثابت، کارآمد و مقاوم در برابر آب و هوا برای 10 تا 20 سال با حداقل تعمیر و نگهداری . هنگامی که یک لامپ پیش از موعد از کار می‌افتد، تقریباً همیشه می‌توان علت اصلی را در ضعف در یکی از این مراحل جستجو کرد - معمولاً مدار راننده، سیستم مدیریت حرارتی یا مهر و موم ضد آب و هوا.