LED信号機の基本構造と動作原理- Yangzhou Shangyuan Intelligent Transportation Technology Co., Ltd.

ランプシェル構造
のシェル構造導かれた信号機主に、さまざまな気候条件下でランプの安定した動作を確保するために、保護的かつサポートする役割を果たします。シェルは通常、高強度のエンジニアリングプラスチックまたはアルミニウム合金材料で作られており、防水性、防塵性、紫外線耐性を持つことができます。通常、シェルの表面は、天候の抵抗を改善するために噴霧または陽極酸化されます。
シェルは、ヒートシンクまたは換気構造で設計されており、熱が迅速に消散し、温度上昇がLED光源に悪影響を与えるのを防ぎます。透明な保護パネルは、一般的にポリカーボネート材料で作られたフロントエンドに設置されており、明るい透過率と耐衝撃性が良好で、安全性を向上させながら光効果を確保できます。

LED光源モジュール
LEDは、信号全体の明るいコアです。 LED光源は、半導体光発光の原理を採用し、電子と穴の組換えを通じてエネルギーを放出し、可視光に変換されます。 LED光源は、それぞれ赤、黄、緑の光を放出し、信号の3色のディスプレイ要件を満たしています。
LEDモジュールは通常、アレイに配置された複数の高輝度LEDチップで構成されており、光レンズを使用して焦点効果を強化するため、ライトビームには特定の方向性があります。各カラー光源には、独自の排他的な回路制御と調光メカニズムがあり、光強度が国家基準を満たすことを保証します。
特定のアプリケーションでは、異なる色LEDの排出波長は次のとおりです。

信号色によるLED放射波長

信号色	排出波長範囲（nm）
赤信号	620〜630 nm
黄色の光	590〜600 nm
緑色の光	505–530 nm

LEDライトソースは、応答速度が高速であるだけでなく、長いサービス寿命もあります。ほとんどの製品には、50,000時間以上のデザイン寿命があります。照明速度が速いため、トラフィックコマンドの実行の効率を改善するのに役立ちます。

光レンズと反射構造
LED信号機の光学システムは、光レンズとリフレクターで構成されています。レンズは、ランプの目的に従って、光角を調整し、可視範囲を増加させるために、さまざまな角度で設計できます。反射構造は、LEDから光を収集および強化するために使用されるため、光効率を改善するために特定の方向に集中します。一部のハイエンドランプには、セカンダリ光学システムも装備されており、雨と霧の天候のパフォーマンスを向上させるために、多層光学構造を通るスポットサイズ、輝度の均一性、可視距離をさらに制御します。
表面は一般に、ハニカムまたは光学グリッドのテクスチャを採用して、直接日光反射によって引き起こされる「偽の信号」干渉を減らします。この設計は、複雑な屋外照明環境でのLED信号ライトの認識精度を改善するのに役立ちます。

制御回路と駆動システム
LEDトラフィックの通常の動作は、安定した制御回路と駆動電源システムに依存します。制御回路は、上部信号コントローラーから命令を受信し、設定された時間ロジックに応じて異なる色LEDのオンとオフ状態を制御し、信号スイッチング関数を実現する責任があります。
駆動電源は、LEDチップの電流を安定させ、電圧の変動による明るさの変化や軽い減衰を防ぐための定電流を一定の電流出力を提供します。最新のLEDドライバーには、主に短絡保護、過熱保護、サージ保護、およびシステムの安定性と安全性を改善するその他の機能が装備されています。
また、制御回路は集中型制御プラットフォームに接続され、リモートモニタリング、障害アラーム、セルフテスト、その他の機能を実現します。インテリジェント輸送システムでは、制御ユニットをカメラ、フロー検出器、その他の機器に接続して、リアルタイムのスケジューリングを実現することもできます。

熱散逸構造と温度制御システム
LED光源は非常に効率的ですが、連続動作中に一定量の熱が生成されます。熱を効果的に消散させることができない場合、それはチップの寿命と軽い性能に影響します。このため、LEDの信号機には一般に、アクティブまたは受動的な熱散逸構造が装備されています。
一般的な熱散逸方法には、アルミニウム基板熱伝導、FINタイプのシェル熱散逸、自然対流換気などが含まれます。LEDチップのキャリアとしてのアルミニウム基板は、機械的支持を提供するだけでなく、熱を迅速に行うのに役立つ優れた熱伝導率を提供します。
一部のハイエンド製品には、インテリジェント温度制御モジュールも装備されており、温度センサーを介してLEDモジュールの温度をリアルタイムで監視し、ドライブ電流を動的に調整して過熱を防ぎます。

電源モジュールと配線システム
パワーモジュールは、システム全体のエネルギー供給コアです。主電源（AC 220Vなど）をDC定電圧（DC 12V/24Vなど）にLEDが必要とし、安定した出力を提供します。高品質の電力モジュールは、高い変換効率、低変動、および良好なエレクトマグネティック干渉能力を持つ必要があります。
迅速な接続と障害のトラブルシューティングを実現するために、LED信号ライトには通常、モジュラー端子ブロック、クイックプラグインターフェイス、または防水コネクタが装備されています。システム全体の電気接続は、断熱レベル、保護レベル、稲妻保護レベルなどの国家安全規制に準拠する必要があります。

作業原則プロセスの簡単な説明
LEDトラフィックの基本的な動作原理は、次のように要約できます。電源→ドライブモジュールの定電流→制御回路の受信→制御LEDカラースイッチング→光学システム光ガイダンス→熱散逸システムは安定した動作を維持します。
以下は、単純化されたワークフローチャートです。

LEDトラフィックライトの単純化されたワークフロー

ステップ	説明
主電源入力	システムにAC電源を提供します
パワー変換	LEDに適したDC定電流に変換します
制御信号	コントローラーは、赤/黄色/緑の切り替えのコマンドを送信します
LEDアクティベーション	定電流ドライバーがLEDチップを動かします
光学方向	レンズシステムは、光に焦点を合わせて指示します
熱散逸	安定したLED動作を維持するために熱を放電します

システム全体が24時間の連続動作を実現し、時間プログラムを設定することで信号ディスプレイを定期的に変更できます。

インテリジェントな関数と拡張インターフェイス
最新のLEDトラフィックは、もはや単一の光発光デバイスではなく、インテリジェント輸送システムに徐々に統合されています。コントローラーと中央プラットフォームのネットワークを通じて、次の拡張機能を実現できます。
リモートコントロール：通信モジュールを介してリモートの開始と停止と状態の切り替え。
データフィードバック：動作ステータス、電圧、電流、輝度、その他のパラメーターのリアルタイム送信。
自動調光：周囲の明るさに応じてLED出力を自動的に調整して、エネルギー節約を改善します。
障害アラーム：チップが破損している場合、または電源が異常な場合、障害情報を自動的に報告します。
このタイプのインテリジェント機能は、組み込みのMCU（マイクロコントロールユニット）と通信モジュール（GPRS、NB-Iotなど）を通じて実現されます。

共有：