城銘科技高清抓拍LED頻閃燈的選擇

【城銘科技0755-88896577】當前電子警察抓拍一般多采用視頻檢測方式,這就需要對每幀CCD的曝光進行補光，LED 頻閃燈正是滿足這一需求而設計的補光產品。下文就從電子警察用的 LED 頻閃燈的原理及常見問題做簡要說明:

自適應頻閃燈的基本原理:現在主流的 200 萬像素抓拍相機幀率一般在 10-25 幀/秒,500 萬像素抓拍相機一般在 6-10 幀/秒。以 6~25HZ 的信號直接驅動 LED，就會有強烈的閃爍感，引起眼睛的不適。所以頻閃燈需要自適應的將此6~25HZ的信號轉化成50-150HZ的信號。

由于電子警察抓拍相機的幀率并非是穩定的，它受網絡傳輸及相機 DSP 的處理能力等因素影響,其幀率是一直變化的。另外現在有很多電子警察用的抓拍相機逐步都在使用交流電源同步功能,這樣CCD曝光就需要等待交流電源同步信號,將導致每幀之間的時間差并不是等間隔的.這就需要燈具的設計者綜合考慮各種因素。MCU 根據相機的幀頻及幀間隔的變化來動態的調整輸出頻率,過低的輸出頻率會對人眼產生不適感,過高的頻率會導致 LED 光能利用率低.這就需要設計者在 LED 能效比及視覺舒適度之間權衡出合理方案.

 LED 頻閃燈壽命問題

 LED 頻閃燈的壽命一般是用戶最為關心的問題。亮度效果經過測試就可以立即對比出來,但是光衰問題卻不是短時間內能發現的.往往不慎重的選購會給工程商和集成商帶來很大的維護工作量。目前市場上有些頻閃燈的燈珠會出現過早光衰的現象。光衰的問題涉及因素很多，但是主要跟燈珠的工作電流及 LED 的 PN 結點溫度最為密切相關.我們以電子警察LED 頻閃燈中常用的 Cree-T6燈珠為例，其 PN 結點溫度每上升 10 度，其壽命會降低一半以上 。而電流的增大也會急劇的增加結點溫度 ，導致壽命急劇降低。更有甚者 ，有些短視的公司，采用廉價的燈珠，靠加大峰電流增加峰功率 提高亮度 ，這種靠調節電流電位器提升亮度的行為，雖然對于生產者來說沒有任何成本代價，但是給客戶的日后使用帶來巨大的維護成本。一般來說電子警察頻閃燈的 LED 燈珠工作電流在燈珠廠家公布的最大峰電流的 2/3 為妥。對于用戶來說，測量 PN 結點溫度不太現實，用戶只能接觸到燈殼，從燈珠到燈殼之間有燈珠內部導熱體、焊錫、鋁基板、導熱硅脂和燈殼等中間環節，每個環節都有一定的熱阻，熱阻的大小跟材料及工藝有關。測量 PN 結點溫度比較困難，但是卻可以利用 LED 的 V-A 特性的溫度系數，再根據溫度上升 V-A 特性左移特性推測結點溫度，監視到結點溫度就可以監視到 LED 是否處于安全范圍。由于不同型號的燈珠溫度系數并不相同，所以要根據廠家的說明手冊作為設計標準，我們建議最好通過紅外熱成像儀來測量。在生產過程中將測量的參數輸入給MCU，這樣 MCU 通過監視反饋電路，就可以動態的改變輸出頻率、占空比和電流來平衡它，確保 LED 的結溫處于安全范圍。

從經驗上來看，如果內部各環節處理得規范，則通過一個燈殼的表面溫度就能大概知道這個燈的是否可靠。按夏日夜晚 30 度路口環境溫度的條件下，其燈殼的表面最高點溫度不得超過 55 度（燈殼與周邊環境溫差控制在 25 度內）。溫度越低，燈的壽命越容易得到保障。

另外補充一個小細節，光控的可靠性也會影響燈的壽命，有些燈具廠家將光敏管安裝在燈殼后面并朝下，這個位置最容易因雨水沖刷灰塵在此積累，造成光控管受污而提前打開燈光。尤其在夏天的高溫環境下，白天的室外環境溫度甚至在高達 40-50 度，加上燈具自身的散發的熱量，這個時候開啟燈光，PN 結點溫度很快就能超過極限溫度，LED 的壽命會急劇的下降。正確的安裝方法，應該將測光系統安裝在燈盤內，這樣既防止了灰塵污染，也極大的提高了可靠性。

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