LED 신호등의 기본 구조 및 작업 원리- Yangzhou Shangyuan Intelligent Transportation Technology Co., Ltd.

램프 쉘 구조
쉘 구조 LED 신호등 주로 다양한 기후 조건에서 램프의 안정적인 작동을 보장하기 위해 보호 및 지원 역할을합니다. 껍질은 일반적으로 고강도 엔지니어링 플라스틱 또는 알루미늄 합금 재료로 만들어지며 방수, 방진 방향 및 UV 저항력이 있습니다. 껍질의 표면은 일반적으로 기상 저항을 향상시키기 위해 분무되거나 양극화됩니다.
쉘은 방열판 또는 환기 구조로 설계되어 열이 빠르게 사라지고 온도 상승이 LED 라이트 소스에 악영향을 미치는 것을 방지합니다. 투명한 보호 패널은 프론트 엔드에 설치되며, 일반적으로 폴리 카보네이트 재료로 만들어지며, 우수한 광 투과율 및 충격 저항으로 안전을 향상시키는 동시에 빛의 효과를 보장 할 수 있습니다.

LED 광원 모듈
LED는 전체 신호등의 빛나는 핵심입니다. LED 라이트 소스는 반도체 광 방출의 원리를 채택하고 전자 및 구멍의 재조합을 통해 에너지를 방출하며, 이는 가시광으로 변환됩니다. LED 라이트 소스는 각각 빨간색, 노란색 및 녹색 조명을 방출하여 신호등의 3 색 디스플레이 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다.
LED 모듈은 일반적으로 배열에 배열 된 다중 고 가중도 LED 칩으로 구성되며 광학 렌즈는 초점 효과를 향상시키는 데 사용되므로 광선은 특정 방향성을 갖습니다. 각 컬러 라이트 소스에는 고유 한 독점 회로 제어 및 디밍 메커니즘이있어 광도가 국가 표준을 충족시킬 수 있습니다.
특정 응용 분야에서 다른 색상 LED의 방출 파장은 다음과 같습니다.

신호 색상으로 LED 방출 파장

신호 색상	방출 파장 범위 (NM)
적색 불	620–630 nm
황색 신호등	590–600 nm
녹색 빛	505–530 nm

LED 광원은 빠른 응답 속도뿐만 아니라 서비스 수명이 길다. 대부분의 제품은 50,000 시간 이상의 설계 수명을 가지고 있습니다. 빠른 조명 속도로 인해 트래픽 명령 실행의 효율성을 향상시키는 데 도움이됩니다.

광학 렌즈 및 반사 구조
LED 신호등의 광학 시스템은 광학 렌즈와 반사기로 구성됩니다. 렌즈는 램프의 목적에 따라 광 각도를 조정하고 가시 범위를 증가시키기 위해 다른 각도로 설계 할 수 있습니다. 반사 구조는 LED로부터 빛을 수집하고 향상시키는 데 사용되므로 광 효율을 향상시키기 위해 특정 방향으로 집중되게됩니다. 일부 고급 램프에는 2 차 광학 시스템이 장착되어 있으며, 비오는 날씨의 성능을 향상시키기 위해 스팟 크기, 밝기 균일 성 및 가시 거리를 추가로 제어합니다.
표면은 일반적으로 허니컴 또는 광학 그리드 텍스처를 채택하여 직사광선 반사로 인한 "거짓 신호"간섭을 줄입니다. 이 설계는 복잡한 실외 조명 환경에서 LED 신호 조명의 인식 정확도를 향상시키는 데 도움이됩니다.

제어 회로 및 구동 시스템
LED 신호등의 정상적인 작동은 안정적인 제어 회로 및 구동 전원 시스템에 따라 다릅니다. 제어 회로는 상단 신호 컨트롤러로부터 지침을 수신하고, 설정 시간 로직에 따라 다른 색상 LED의 ON 및 OFF 상태를 제어하고 신호 스위칭 기능을 실현합니다.
드라이브 전원 공급 장치는 일정한 전류 출력을 제공하여 LED 칩의 전류를 안정적으로 유지하고 전압 변동으로 인한 밝기 변화 또는 조명 부패를 방지합니다. 현대식 LED 드라이버는 주로 단락 보호, 과열 보호, 서지 보호 및 기타 기능을 갖춘 시스템의 안정성과 안전성을 향상시킵니다.
제어 회로는 또한 원격 모니터링, 결함 경보, 자체 테스트 및 기타 기능을 실현하기 위해 중앙 집중식 제어 플랫폼에 연결됩니다. 지능형 운송 시스템에서 제어 장치는 카메라, 흐름 감지기 및 기타 장비에 연결하여 실시간 스케줄링을 실현할 수도 있습니다.

열 소산 구조 및 온도 제어 시스템
LED 라이트 소스는 매우 효율적이지만 연속 작동 중에도 여전히 일정량의 열이 생성됩니다. 열을 효과적으로 소산 할 수 없으면 칩 수명 및 가벼운 성능에 영향을 미칩니다. 이러한 이유로, LED 신호등에는 일반적으로 활성 또는 수동 열 소산 구조가 장착되어 있습니다.
일반적인 열 소산 방법에는 알루미늄 기판 열 전도, 핀 타입 쉘 열 소산, 자연 대류 환기 등이 포함됩니다.이 중에서도 LED 칩의 담체가 기계적지지를 제공 할뿐만 아니라 열전도도가 우수하여 열 전도도가 우수합니다.
일부 고급 제품에는 지능형 온도 제어 모듈이 장착되어있어 온도 센서를 통해 LED 모듈의 온도를 실시간으로 모니터링하고 과열을 방지하기 위해 드라이브 전류를 동적으로 조정합니다.

전원 모듈 및 배선 시스템
전원 모듈은 전체 시스템의 에너지 공급 코어입니다. 메인 전력 (예 : AC 220V)을 LED에 필요한 DC 상수 전류 전압 (예 : DC 12V/24V)으로 변환하고 안정적인 출력을 제공합니다. 고품질 전력 모듈은 전환 효율이 높고 변동이 낮으며 우수한 항 전자기 간섭 기능이 있어야합니다.
빠른 연결 및 오류 문제 해결을 달성하기 위해 LED 신호 표시등에는 일반적으로 모듈 식 터미널 블록, 빠른 플러그 인터페이스 또는 방수 커넥터가 장착됩니다. 전체 시스템의 전기적 연결은 단열 수준, 보호 수준, 번개 보호 수준 등과 같은 국가 안전 규정을 준수해야합니다.

작업 원칙 프로세스에 대한 간단한 설명
LED 신호등의 기본 작업 원리는 다음과 같이 요약 할 수 있습니다. 전원 공급 장치 → 드라이브 모듈의 일정한 전류 → 제어 회로 지침 → 제어 LED 색상 스위칭 → 광학 시스템 조명 안내 → 열산 소실 시스템은 안정적인 작동을 유지합니다.
다음은 단순화 된 워크 플로트 차트입니다.

LED 교통 신호 조명의 단순화 된 워크 플로

단계	설명
주 전원 입력	시스템에 AC 전원을 제공합니다
전력 변환	LED에 적합한 DC 상수 전류로 변환됩니다
제어 신호	컨트롤러는 빨간색/옐로우/그린 스위칭에 대한 명령을 보냅니다
LED 활성화	일정한 전류 드라이버는 LED 칩에 전원을 공급합니다
광학 방향	렌즈 시스템은 빛에 집중하고 지시합니다
열 소산	안정적인 LED 작동을 유지하기 위해 열을 배출합니다

전체 시스템은 24 시간 연속 작동을 달성하고 시간 프로그램을 설정하여 주기적으로 신호 디스플레이를 변경할 수 있습니다.

지능형 기능 및 확장 인터페이스
최신 LED 신호등은 더 이상 단일 조명 방출 장치가 아니라 점차 지능형 운송 시스템에 통합되어 있습니다. 컨트롤러 및 중앙 플랫폼의 네트워킹을 통해 다음 확장 기능을 실현할 수 있습니다.
원격 제어 : 원격 시작 및 정지 및 통신 모듈을 통한 상태 전환.
데이터 피드백 : 작동 상태, 전압, 전류, 밝기 및 기타 매개 변수의 실시간 전송.
자동 디밍 : 에너지 절약을 개선하기 위해 주변 밝기에 따라 LED 출력을 자동으로 조정합니다.
고장 경보 : 칩이 손상되거나 전원 공급 장치가 비정상적 일 때 고장 정보를 자동으로보고합니다.
이러한 유형의 지능형 기능은 내장 MCU (마이크로 제어 장치) 및 통신 모듈 (예 : GPRS, NB-IOT)을 통해 실현되며, 이는 운송 시스템의 유연성을 향상시킬뿐만 아니라 나중에 관리 및 유지 보수를 용이하게합니다.

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