新型LED在港口流动机械上的应用

刘远平

摘 要：在港口流动机械的灯光照明中经常会遇到信号指示灯灯泡频繁烧坏的问题，从而造成安全隐患，为了解决这个问题需要对原来的信号指示照明系统进行分析摸索问题，以此来找到最适合用于港口流动机械设备的灯光方案。该文将介绍新型LED的原理和在港口中应用的现状，并分析比较各种安装方法，总结新型LED在港口流动机械中运用的重要价值。

关键词：LED 流动机械 应用

中图分类号：TG142 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）02（a）-0121-01

传统的港口流动机械信号指示灯的照明主要由白炽灯泡组成，虽然价格便宜，但是港口机械使用环境十分严酷，同时钨丝灯泡的高温钨丝因为剧烈振动而极易被烧毁，随时造成港口流动机械信号指示的失效，带来极大的行车安全隐患和高昂的灯泡总费用。利用半导体中电子和空穴的复合直接把电能转换成光的LED（发光二极管）则可较好的解决这一难题。

1 新型LED概述

LED是由一种固态的半导体材料制成，里面含有的半导体晶片可以使电能变为光能，这种晶片包含正负两极，其中正极连接在电源上。半导体晶片包含由空穴占主导地位的P型半导体和电子占主导地位的N型半导体。将这不同类型的半导体串联在一起就可以形成一个“P-N结”。这个结里面的电子根据电流的作用而激发出光子，光子向外散射就形成光线，这种内部电子激发光的方式就是LED发光的基本原理。因此，较之原有的发光材料，LED具有使用寿命长和耗能低的特点。

2 新型LED在港口机械上的应用现状

2.1 传统的港口机械的照明灯具

长期以来，港口流动机械信号指示灯都是使用传统的钨丝灯泡。这种灯泡具有更换方便，单个钨丝灯泡成本较低的优点。港口流动机械振动大，灯泡的紧固弹簧又极易锈蚀而失效，进一步加剧了灯泡的振动。钨丝灯泡的高温钨丝因为剧烈振动而极易被烧毁，随时造成港口流动机械信号指示的失效，带来极大的行车安全隐患和高昂的灯泡总费用[1]。

2.2 新型的港口机械的照明灯具

新型港口机械的照明已采用LED取代钨丝灯泡。LED独特性能使其能够满足港口的严峻的环境要求。这种新式灯具发出的光的波长决定于制造LED的所需的材料，由不同体积和不同材料制造的LED可发出各种波长的光。因此，能够运用不同技术特性的LED来满足不同流动机械照明的需要，大大扩大了应用范围的同时还充分保障了港口各种机械的信号指示要求。LED照明技术的应用不但有效充分的保证了港口各个环节的照明指示要求，也使得港口管理工作得到进一步的简化，同时保证了安全[2]。

2.3 新型LED的优势

新型LED与钨丝灯泡在港口流动机械上的应用相比具有相当多的优势。LED灯先进的制造技术保证了其使用寿命很长，而且其比较小的体积使其能方便的使用在各种环境，另外它光色可以随时变换，亮度可以自动控制，更显著的是其节能环保。新型LED采用高亮度的发光源，这是运用新一代的冷光照明原理制成的电源，它不仅高效节能，还易于维修控制，是一种功耗低的绿色环保照明指示工具。由于具备了原有灯具所不能的优势，新型LED灯在港口流动机械照明指示中得到越来越宽广的应用。

3 新型LED的缺陷及两种安装优化方案

3.1 新型LED的缺陷

在实际使用环境中，LED正常工作电压因温度变化而不能持续稳定，这会给LED的正常运行带来影响。而且，长时间持续的高温使用环境还会使LED提早老化，造成照明亮度减低并可能直接被报废。正常的工作电压波动应该在额定电压的10%以内，一旦超出这个界限，LED照明就无法继续保持，所以必须采取相应的方式来让LED工作在正常电压区间内。

3.2 采用线性电阻来优化新型LED

根据LED在港口环境实际应用中的缺陷，由电阻的使用常识，要根据电路的要求选用电阻。在所熟知的一般电路中，电阻误差要控制在10%以内。电阻的额定功率要选用实际承受功率的两倍以上的，才能保证电阻耐用可靠。但电阻功率大就决定了它的体积也必须大，过大的电阻难装到行车灯总成内，过小又将导致发热无法散失而造成龟裂开路[3]。

3.3 采用模块电源来优化新型LED

HDW30-12（24）S3V3模块电源拥有短路保护、自恢复等安全保护功能。拥有稳压供电的恒流源所带来的优势就是体现在简洁的电路集成、方便的组合方式和可靠的使用时间等方面上。能够满足各种类型的灯具对照明环境的要求，尤其在具有严格环境的港口机械上面，这种新型的电源完全可以大展手脚。由于温度的变化会影响LED的节电压从而影响其发光效率和发光颜色。如果LED的温升超出限制区间，就会极大地影响节电压和节电流，从而给LED的正常照明带来隐患。另外，长时间的高温会加快材料的老化，影响照明的亮度和色度，加速LED灯老化，甚至实效。

由于上述照明器材存在的问题，为了更好的让照明灯具稳定运行，需对灯具进行优化设计。例如下面的方式就可以有效弥补缺陷：（1）采用各种散热手段，对LED进行降温处理。（2）给LED灯具配备上恒流电源来稳定电流，消去因温度上升而给电压和电流带来的不稳定性。（现时我司自卸车的LED灯光改造采用以上两种方法并用）。通过实际应用可以发现，上面提出的这两种手段可以有效地应用到功率比较大的LED灯具上面。稳压电源补偿法这种手段，可以有效解决LED的电压和电流恒定问题，而且还十分有用和节约成本。

4 结语

总而言之，由于LED独特的性能能够更好的满足各种需求，其必然会得到大面积的推广应用，在这一背景下，新型LED也必然会在港口流动机械上有更多的作为。鉴于其在我港口现有实际应用中的独特优秀表现，新型LED必然会随着港口业务需要而得到更多的创新发展与应用。

参考文献

[1] 陈斯禄.LED在港口流动机械信号指示灯上的应用[J].港口科技动态，2010（5）.

[2] 夏晨.LED照明的现状与未来的研究[J].中国电气，2010（8）.

[3] 卢明.LED在照明应用的机遇和挑战研究[J].中国照明电器，2011（11）.endprint