Быстрое внедрение светодиодных технологий привело к модернизации систем наружного освещения в мегаполисах, на автомагистралях, парковках и коммерческих объектах. Светодиодные светильники сейчас широко используются благодаря своей энергоэффективности, длительному сроку службы и минимальным требованиям к техническому обслуживанию. Но по мере постоянного развития светодиодных систем освещения значительно возросла важность выбора наилучших и наиболее подходящих компонентов автоматического управления освещением.
Одним из наиболее распространенных устройств, используемых на открытом воздухе, является фотоэлемент. Это интеллектуальный датчик, работающий на основе измерения интенсивности света. Он автоматически включает и выключает свет в сумерках и на рассвете соответственно. При выборе светодиодных светильников один из главных вопросов, который задают многие специалисты, — следует ли отдавать предпочтение тепловизионным светильникам. фотоэлемент или электронный фотоэлемент для светодиодных систем освещения?
Оба типа фотоэлементов выполняют одну и ту же функцию — определяют уровень освещенности на улице и соответствующим образом управляют цепями. Однако их внутренняя система работы различается. Поскольку драйверы светодиодов работают иначе, чем традиционные лампы, выбор между двумя типами фотоэлементов зависит от таких факторов, как характеристики нагрузки, электрические свойства, экологические условия и требования проекта.
Что такое тепловой фотоэлемент?
А термофотоэлемент Это один из наиболее распространенных и широко используемых способов автоматического управления освещением на открытом воздухе. Он работает за счет комбинированного действия нескольких компонентов, включая датчик освещенности, небольшой нагреватель и биметаллическую полоску, которая управляет механизмом переключения.
Когда уровень окружающего освещения снижается с наступлением сумерек и опускается ниже установленного порогового значения, устройство подает сигнал на небольшой внутренний нагреватель. Этот нагреватель нагревает биметаллическую полоску. Эта полоска состоит из двух разных металлов, соединенных вместе, которые расширяются с разной скоростью при нагревании.
При нагревании лента слегка изгибается, и электрические контакты замыкаются. Цепь замыкается, и по ней течет ток, включая светильник.
С наступлением рассвета и постепенным увеличением освещенности нагреватель выключается. Металлическая полоска остывает и снова выпрямляется. Это размыкает цепь, и ток через нее больше не течет, следовательно, свет выключается.
Этот процесс термического переключения обеспечивает ряд преимуществ, благодаря которым термофотоэлементы пользуются популярностью уже много лет.
Основные преимущества тепловых фотоэлементов
Термофотоэлементы высоко ценятся за свою надежность и простоту. К их основным преимуществам относятся:
- Высокая устойчивость к скачкам напряжения, позволяющая им справляться с электрическими блоками и пусковыми токами.
- Долговечная механическая конструкция с меньшим количеством многофункциональных электронных компонентов.
- Стабильная работа при суровых погодных условиях на открытом воздухе.
- Увеличенный срок службы в суровых условиях эксплуатации
Благодаря этим характеристикам тепловые фотоэлементы широко используются в системах уличного освещения старого образца, а также во многих современных светодиодных системах наружного освещения.
Что такое электронный фотоэлемент?
Этот фотоэлемент выполняет ту же функцию автоматического включения и выключения света. Но вместо металлических полосок он использует электронные схемы на основе полупроводников.
Внутри электронный фотоэлемент, Светочувствительный элемент, например, фотодиод или фототранзистор, определяет яркость или темноту на улице. Этот сигнал обрабатывается электронной схемой управления. Эта схема, в свою очередь, включает или выключает схему освещения.
Вместо использования нагреваемой биметаллической пластины для замыкания электрических контактов, электронная схема управляет переключающим устройством, таким как тиристор или реле. Это позволяет системе быстро и точно реагировать на изменения условий освещения.
Основные преимущества электронных фотоэлементов
Электронные фотоэлементы довольно часто выбирают для современных систем освещения, поскольку они обладают следующими преимуществами:
- Более быстрая реакция при обнаружении изменений окружающего освещения.
- Более низкие требования к минимальной нагрузке, что позволяет им работать с небольшими светодиодными нагрузками.
- Улучшена совместимость со светодиодными модулями малой мощности.
- Снижен механический износ, поскольку для переключения не используются нагреваемые металлические компоненты.
Почему совместимость нагрузок важна для светодиодных систем освещения?
Одним из важнейших аспектов при выборе между тепловыми и электронными фотоэлементами является совместимость с нагрузкой.
Системы светодиодного освещения существенно отличаются. Вместо прямого подключения к источнику питания, в светодиодных светильниках используются электронные драйверы, которые регулируют напряжение и ток перед подачей питания на светодиодные чипы.
Благодаря такой сложной схеме, драйверы светодиодов могут демонстрировать уникальные электрические свойства, такие как:
- Высокий пусковой ток при запуске
- Низкий установившийся ток во время работы
- Утечка емкостных зарядов через внутренние фильтры
Эти особенности влияют на то, как световая нагрузка взаимодействует с механизмами переключения фотоэлементов.
Как тепловые и электронные фотоэлементы справляются с пусковым током светодиодного драйвера?
Пусковой ток иногда может во много раз превышать нормальный рабочий ток светодиодного светильника, даже если он длится всего несколько миллисекунд.
Термофотоэлементы обычно очень хорошо справляются с контролем таких скачков напряжения. Их механические переключающие контакты и прочная конструкция позволяют им выдерживать значительные электрические нагрузки.
Электронные фотоэлементы также могут эффективно управлять драйверами светодиодов, но в некоторых случаях, в зависимости от конструкции драйвера, может потребоваться дополнительная защита от перенапряжения. Поскольку электронные схемы могут быть чувствительны к перепадам напряжения, системные инженеры часто включают в схему защитные компоненты, такие как подавители перенапряжения.
Как условия окружающей среды влияют на выбор фотоэлемента?
Термофотоэлементы хорошо известны своей способностью надежно работать в экстремальных экологических условиях. Их простая внутренняя конструкция и незначительная зависимость от чувствительных электронных компонентов позволяют им эффективно функционировать при температурах от очень холодной зимы до жаркого лета.
Благодаря своей механической конструкции переключателей, тепловые фотоэлементы также обладают высокой устойчивостью к электрическим помехам и колебаниям напряжения, которые могут возникать в крупных распределительных сетях.
Электронные фотоэлементы, несмотря на свою точность и эффективность, зависят от полупроводниковых компонентов, которые могут оказывать более тонкое воздействие на нестабильные электросети в некоторых регионах. В районах, где в электросетях наблюдаются частые колебания напряжения, может потребоваться дополнительное усиление или тщательное проектирование системы.
В каких случаях следует выбирать термофотоэлемент для светодиодного освещения?
Термофотоэлемент, как правило, является наилучшим выбором в ситуациях, когда первостепенное значение имеют прочность и электрическая стабильность.
Термофотоэлементы идеально подходят в следующих случаях:
- Мощность светодиодного освещения составляет среднюю или высокую мощность.
- Система освещения должна выдерживать высокие пусковые токи.
- В условиях инсталляции ощущаются резкие перепады температур.
- Требуется долговечная устойчивость к воздействию окружающей среды.
Таблица 1: Сравнение тепловых и электронных фотоэлементов
| Особенность | Термофотоэлемент | Электронный фотоэлемент |
| Механизм переключения | Биметаллическая полоска с внутренним нагревателем | Полупроводник электронная схема |
| Время отклика | Помедленнее | Быстрее |
| Минимальные требования к нагрузке | Рекомендуется умеренная нагрузка | Работает при низких нагрузках |
| Устойчивость к скачкам напряжения | Очень сильный | От умеренного до высокого уровня в зависимости от конструкции. |
| Механический износ | Возможно в течение длительного времени | Минимальный механический износ |
Таблица 2: Рекомендуемый выбор фотоэлементов для светодиодных применений
| Тип приложения | Рекомендуемый тип фотоэлемента | Причина |
| Светодиодное уличное освещение | Термофотоэлемент | Выдерживает высокие нагрузки и импульсные токи. |
| Освещение парковки | Тепловой или электронный | Зависит от мощности светильника. |
| Маломощные светодиодные светильники | Электронный фотоэлемент | Повышенная устойчивость при малых нагрузках. |
| Интеллектуальные системы освещения | Электронный фотоэлемент | Поддерживает расширенные функции управления. |
Что следует учитывать перед выбором фотоэлемента?
Хотя как тепловые, так и электронные фотоэлементы являются надежными технологиями, окончательный выбор всегда должен основываться на оценке на системном уровне.
К числу важнейших факторов, которые следует учитывать, относятся:
- Технические характеристики драйвера светодиодов
- Суммарная потребляемая мощность
- Характеристики пускового тока
- Экологические условия
- стабильность электросети
Заключение
Как тепловые, так и электронные фотоэлементы играют важную роль в современных светодиодных системах освещения. Каждая технология предоставляет уникальные преимущества в зависимости от области применения.
Тепловые фотоэлементы обладают превосходной устойчивостью, высокой устойчивостью к скачкам напряжения и надежной работой в суровых условиях окружающей среды, что делает их хорошо подходящими для проектов освещения инфраструктуры, таких как уличное освещение и освещение парковок.
Электронные фотоэлементы обеспечивают быстрое время ретортирования, улучшенную совместимость с маломощными светодиодными модулями и точное электронное управление, что делает их идеальными для современных энергоэффективных и интеллектуальных систем освещения.
Вместо того чтобы считать, что одна технология в целом лучше другой, выбор лучше зависит от характеристик светодиодного драйвера, размера нагрузки, экологических настроек и требований проекта.
Lead-Top Electrical Co., Ltd. Компания имеет более чем 10-летний опыт работы в индустрии фотоконтроллеров, поставляя сертифицированные проводные контроллеры и фотоэлементы с поворотным замком NEMA., НЕМА соединители и световые решения Zhaga для розничной, оптовой торговли и проектов общественного освещения по всему миру.
Ссылки:
- https://leaditop.com/product-category/product/wire-in-controllers/button-photocell/
- https://leaditop.com/product/outdoor-photocell-light-sensordusk-to-dawn-photo-control-sensorauto-on-off-hard-wired-post-eye-light-controlphotoelectric-switch-sensor-for-lighting-fixtures/
- https://leaditop.com/product/lt310a-12-48vdc-wire-in-type-photo-control-used-for-landscape-lights-barn-lights/
- https://en.wikipedia.org/wiki/National_Electrical_Manufacturers_Association
- https://en.wikipedia.org/wiki/Semiconductor
Russian 
English 
Portuguese (Brazil) 
Spanish 
Dutch 
Japanese 
Portuguese (Portugal) 
