劉遠(yuǎn)平

摘 要：在港口流動機(jī)械的燈光照明中經(jīng)常會遇到信號指示燈燈泡頻繁燒壞的問題，從而造成安全隱患，為了解決這個問題需要對原來的信號指示照明系統(tǒng)進(jìn)行分析摸索問題，以此來找到最適合用于港口流動機(jī)械設(shè)備的燈光方案。該文將介紹新型LED的原理和在港口中應(yīng)用的現(xiàn)狀，并分析比較各種安裝方法，總結(jié)新型LED在港口流動機(jī)械中運(yùn)用的重要價值。

關(guān)鍵詞：LED 流動機(jī)械 應(yīng)用

中圖分類號：TG142 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）02（a）-0121-01

傳統(tǒng)的港口流動機(jī)械信號指示燈的照明主要由白熾燈泡組成，雖然價格便宜，但是港口機(jī)械使用環(huán)境十分嚴(yán)酷，同時鎢絲燈泡的高溫鎢絲因為劇烈振動而極易被燒毀，隨時造成港口流動機(jī)械信號指示的失效，帶來極大的行車安全隱患和高昂的燈泡總費(fèi)用。利用半導(dǎo)體中電子和空穴的復(fù)合直接把電能轉(zhuǎn)換成光的LED（發(fā)光二極管）則可較好的解決這一難題。

1 新型LED概述

LED是由一種固態(tài)的半導(dǎo)體材料制成，里面含有的半導(dǎo)體晶片可以使電能變?yōu)楣饽?，這種晶片包含正負(fù)兩極，其中正極連接在電源上。半導(dǎo)體晶片包含由空穴占主導(dǎo)地位的P型半導(dǎo)體和電子占主導(dǎo)地位的N型半導(dǎo)體。將這不同類型的半導(dǎo)體串聯(lián)在一起就可以形成一個“P-N結(jié)”。這個結(jié)里面的電子根據(jù)電流的作用而激發(fā)出光子，光子向外散射就形成光線，這種內(nèi)部電子激發(fā)光的方式就是LED發(fā)光的基本原理。因此，較之原有的發(fā)光材料，LED具有使用壽命長和耗能低的特點。

2 新型LED在港口機(jī)械上的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 傳統(tǒng)的港口機(jī)械的照明燈具

長期以來，港口流動機(jī)械信號指示燈都是使用傳統(tǒng)的鎢絲燈泡。這種燈泡具有更換方便，單個鎢絲燈泡成本較低的優(yōu)點。港口流動機(jī)械振動大，燈泡的緊固彈簧又極易銹蝕而失效，進(jìn)一步加劇了燈泡的振動。鎢絲燈泡的高溫鎢絲因為劇烈振動而極易被燒毀，隨時造成港口流動機(jī)械信號指示的失效，帶來極大的行車安全隱患和高昂的燈泡總費(fèi)用[1]。

2.2 新型的港口機(jī)械的照明燈具

新型港口機(jī)械的照明已采用LED取代鎢絲燈泡。LED獨(dú)特性能使其能夠滿足港口的嚴(yán)峻的環(huán)境要求。這種新式燈具發(fā)出的光的波長決定于制造LED的所需的材料，由不同體積和不同材料制造的LED可發(fā)出各種波長的光。因此，能夠運(yùn)用不同技術(shù)特性的LED來滿足不同流動機(jī)械照明的需要，大大擴(kuò)大了應(yīng)用范圍的同時還充分保障了港口各種機(jī)械的信號指示要求。LED照明技術(shù)的應(yīng)用不但有效充分的保證了港口各個環(huán)節(jié)的照明指示要求，也使得港口管理工作得到進(jìn)一步的簡化，同時保證了安全[2]。

2.3 新型LED的優(yōu)勢

新型LED與鎢絲燈泡在港口流動機(jī)械上的應(yīng)用相比具有相當(dāng)多的優(yōu)勢。LED燈先進(jìn)的制造技術(shù)保證了其使用壽命很長，而且其比較小的體積使其能方便的使用在各種環(huán)境，另外它光色可以隨時變換，亮度可以自動控制，更顯著的是其節(jié)能環(huán)保。新型LED采用高亮度的發(fā)光源，這是運(yùn)用新一代的冷光照明原理制成的電源，它不僅高效節(jié)能，還易于維修控制，是一種功耗低的綠色環(huán)保照明指示工具。由于具備了原有燈具所不能的優(yōu)勢，新型LED燈在港口流動機(jī)械照明指示中得到越來越寬廣的應(yīng)用。

3 新型LED的缺陷及兩種安裝優(yōu)化方案

3.1 新型LED的缺陷

在實際使用環(huán)境中，LED正常工作電壓因溫度變化而不能持續(xù)穩(wěn)定，這會給LED的正常運(yùn)行帶來影響。而且，長時間持續(xù)的高溫使用環(huán)境還會使LED提早老化，造成照明亮度減低并可能直接被報廢。正常的工作電壓波動應(yīng)該在額定電壓的10%以內(nèi)，一旦超出這個界限，LED照明就無法繼續(xù)保持，所以必須采取相應(yīng)的方式來讓LED工作在正常電壓區(qū)間內(nèi)。

3.2 采用線性電阻來優(yōu)化新型LED

根據(jù)LED在港口環(huán)境實際應(yīng)用中的缺陷，由電阻的使用常識，要根據(jù)電路的要求選用電阻。在所熟知的一般電路中，電阻誤差要控制在10%以內(nèi)。電阻的額定功率要選用實際承受功率的兩倍以上的，才能保證電阻耐用可靠。但電阻功率大就決定了它的體積也必須大，過大的電阻難裝到行車燈總成內(nèi)，過小又將導(dǎo)致發(fā)熱無法散失而造成龜裂開路[3]。

3.3 采用模塊電源來優(yōu)化新型LED

HDW30-12（24）S3V3模塊電源擁有短路保護(hù)、自恢復(fù)等安全保護(hù)功能。擁有穩(wěn)壓供電的恒流源所帶來的優(yōu)勢就是體現(xiàn)在簡潔的電路集成、方便的組合方式和可靠的使用時間等方面上。能夠滿足各種類型的燈具對照明環(huán)境的要求，尤其在具有嚴(yán)格環(huán)境的港口機(jī)械上面，這種新型的電源完全可以大展手腳。由于溫度的變化會影響LED的節(jié)電壓從而影響其發(fā)光效率和發(fā)光顏色。如果LED的溫升超出限制區(qū)間，就會極大地影響節(jié)電壓和節(jié)電流，從而給LED的正常照明帶來隱患。另外，長時間的高溫會加快材料的老化，影響照明的亮度和色度，加速LED燈老化，甚至實效。

由于上述照明器材存在的問題，為了更好的讓照明燈具穩(wěn)定運(yùn)行，需對燈具進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。例如下面的方式就可以有效彌補(bǔ)缺陷：（1）采用各種散熱手段，對LED進(jìn)行降溫處理。（2）給LED燈具配備上恒流電源來穩(wěn)定電流，消去因溫度上升而給電壓和電流帶來的不穩(wěn)定性。（現(xiàn)時我司自卸車的LED燈光改造采用以上兩種方法并用）。通過實際應(yīng)用可以發(fā)現(xiàn)，上面提出的這兩種手段可以有效地應(yīng)用到功率比較大的LED燈具上面。穩(wěn)壓電源補(bǔ)償法這種手段，可以有效解決LED的電壓和電流恒定問題，而且還十分有用和節(jié)約成本。

4 結(jié)語

總而言之，由于LED獨(dú)特的性能能夠更好的滿足各種需求，其必然會得到大面積的推廣應(yīng)用，在這一背景下，新型LED也必然會在港口流動機(jī)械上有更多的作為。鑒于其在我港口現(xiàn)有實際應(yīng)用中的獨(dú)特優(yōu)秀表現(xiàn)，新型LED必然會隨著港口業(yè)務(wù)需要而得到更多的創(chuàng)新發(fā)展與應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳斯祿.LED在港口流動機(jī)械信號指示燈上的應(yīng)用[J].港口科技動態(tài)，2010（5）.

[2] 夏晨.LED照明的現(xiàn)狀與未來的研究[J].中國電氣，2010（8）.

[3] 盧明.LED在照明應(yīng)用的機(jī)遇和挑戰(zhàn)研究[J].中國照明電器，2011（11）.endprint