1. מוצר טוב בנייה וניהול תרמי
גוף תאורת LED טוב עם תורן גבוה מורכב בדרך כלל מבית ותא חשמלי (נהג) עשויים בדרך כלל מאלומיניום יצוק נחושת נמוך. בית ההצפה הכבד מאלומיניום נועד להכיל את כל הרכיבים החשמליים והאופטיים. לוח מעגלים מודפסים בליבת מתכת (MCPCB) מספק את החיבור התרמי בין גוף קירור לחבילת LED, בידוד חשמלי והעברת חשמל לתוך הנוריות. מסגרת עדשה מקבעת עדשה שקופה או מנסרת עשויה זכוכית מחוסמת או פוליקרבונט עמיד בפני פגיעות. לאחר מכן, המסגרת אטומה מכנית עם אטם סיליקון לפעולה אטומה למזג האוויר. אתגר אחד בתכנון גופי תאורה לד הצפה בתורן גבוה הוא שנורות ה-LED בעוצמה גבוהה פולטות כמות גבוהה של חום. לפיכך, זה עשוי להיות יתרון להסיר את החום שנוצר על ידי ה-LED מצומת המוליכים למחצה LED ולשמור על הטמפרטורה הפנימית של מכלול גוף התאורה מתחת לטמפרטורת הפעולה המקסימלית כך שהרכיבים החשמליים והאלקטרוניים בו ישמרו על ביצועים. לכן, ניהול תרמי הפך חשוב יותר ויותר באור הצפה בתורן גבוה. פנסי LED כוללים גוף קירור יצוק מאלומיניום מאחורי מכלול ה-LED כדי לשלוט בהצטברות חום ולפיזור חום. גופי חום הם מסלולי הולכה תרמית המשולבים במערכת תאורה כדי להסיר או להפיץ מחדש אנרגיה תרמית מנורות LED באמצעות הולכה תרמית עם מקורות חום אלו. פתחי האוורור האווירודינמיים שנוצרים על ידי סנפירי גוף הקירור מייצרים זרימת אוויר יעילה ומאיצים הסעה טבעית. אוויר חם מתכנס בצורה חלקה לזרימה למינרית מהירה, ומעביר במהירות חום לסביבת הסביבה. אסטרטגיות ניהול תרמי אחרות השתמשו בצינורות חום המשלבים את העקרונות של מוליכות תרמית ומנגנון העברת חום מעבר פאזה כאחד. ההפרדה המוחלטת של תא החשמל ממכלול ה-LED שומר על הנהג ומעגלי הבקרה האחרים קרירים מאוד, ושומר ביעילות על חיי השירות של הנהג בטמפרטורות הפעלה גבוהות בסביבה. המארז מטופל מראש ומצופה באבקה כדי לעמוד בתנאי מזג אוויר קיצוניים ללא סדקים או קילופים ולספק שימור צבע ומבריק אופטימלי. עיצוב תאורת ה-LED משלב יותר ויותר אלמנטים אסתטיים. העיצוב העכשווי המעוצב בצורה אטרקטיבית עם קימורים חלקים וקצוות מתארים משתלבים בצורה לא פולשנית עם הסביבה.
2. שבבי LED
הבחירה של מערכי תאורת LED גבוהים, מודולים, או מנועי אור LED הניתנים להחלפה בשטח תלויה בשיקולי עיצוב שונים, כגון איכות אור, תפוקת אור, טמפרטורת הפעלה, יעילות האור, זרם כונן LED ותחזוקה וכו'. באופן כללי, נוריות LED בהספק גבוה מתוכננות עם עמידות תרמית נמוכה, יעילות גבוהה, בהירות גבוהה, אמינות גבוהה וחוסן קורוזיה מעולה. המעבר מנורות LED בהספק נמוך ובינוני להתקנים בעלי הספק גבוה אתגר את תעשיית אריזות LED לחפש עיצובים תרמיים יעילים המתפקדים בזרמים וטמפרטורות גבוהות יותר. למותגי LED מובילים כגון OSRAM OSLON Square, CREE XLamp LEDs, Lumileds LUXEON Rebel LED ונוריות Nichia בהספק גבוה יש עיצובים בוגרים מאוד עבור מגוון רחב של יישומים תעשייתיים וחיצוניים שבהם נדרשות תפוקת אור גבוהה, מאפיינים אופטיים מעולים ויעילות מקסימלית. ישנה חשיבות יתרה למזער את ההתנגדות התרמית מנקודת ההלחמה לסביבה לפיזור חום יעיל על מנת לייעל את חיי גוף התאורה, תחזוקת לומן וביצועים אופטיים אפילו בסביבת הסביבה הגבוהה ביותר.
3. מנהל התקן LED
מנהלי התקן LED שנועדו להפעיל את נוריות ה-LED בטווחי טמפרטורה וחשמליים רחבים כדי להבטיח אמינות עבור היישומים הקשוחים ביותר. הדרייבר מתוכנן לקבל מתח כניסה אוניברסלי, למשל {{0}}V AC או 120-277V AC. מקדם ההספק של המערכת בדרך כלל גדול מ-0.9 בעומס מלא. העיוות ההרמוני הכולל, או THD, נדרש שלא יעלה על 20 אחוז (THD של פחות מ-10 אחוז הוא טוב במיוחד). הנהג מוגן תרמית מפני טמפרטורה מופרזת. מעגל מתח יתר וזרם יתר במוצא מספק הגנה מפני זרמי שיא חולפים, עליות מתח חולפות וירידות שעלולות להתרחש במערכות חשמליות שאחרת יובילו לשריפה או לכשל בטרם עת בלעדיו. רכיבי הדרייבר עטופים במארז פלסטיק עמיד למים IP66/67, עמיד בפני אש.
4. דפוסי אלומה
כל מתכננת גופי תאורה כדי לספק את דרישות הלקוח ולעמוד בפרמטרים של פתרונות אופטיים שונים. האופטיקה הראשונית כלולה בחבילת ה-LED, והאופטיקה המשנית היא חלק מגוף הזרקור ומיועדת לעצב את תבנית הקרינה, או תבנית האלומה, למקסם את היעילות ואת מרווח היישום. אופטיקה משנית מספקת אפשרויות שילוב אופטי ייחודי לשנות את אלומת פלט LED כך שקרן הפלט של הפנסים תעמוד ביעילות במפרט הפוטומטרי הרצוי. אופטיקה משנית של LED כוללת מחזירי אור, עדשות, עדשות השתקפות פנימית מלאה (TIR) ומפזרים. לעדשה יכולת איסוף אור מעולה לשלוט בהפצת קרני האור בזווית קטנה. בעוד שלרפלקטור יש יתרון לניתוב מחדש של השטף (הארה) והתכנסות הקרניים בזווית גדולה. עדשת TIR היא שילוב של עדשה ורפלקטור, תוך שימוש בעקרון של אופטיקה של השתקפות מוחלטת לאיסוף ועיבוד אור. עבור יישומי מתח גבוה מומלץ להשתמש בעדשת PMMA (אקרילית) או PC (פוליקרבונט) בשל חוזק מכני גבוה, תכונות אופטיות מצוינות, יציבות תרמית טובה, מוליכות תרמית גבוהה ויכולת ספיגת לחות ומים נמוכה. בתאורת הצפה בעוצמה גבוהה, עדשות ועדשות TIR משמשות לעתים קרובות לאחידות טובה יותר ויעילות אופטית גבוהה יותר (לפחות 90 אחוז עבור רוב היישומים). עם זאת, הגיוני להשתמש בעיצוב רפלקטור ביישומים מסוימים, למשל תאורת ספורט, כדי להשיג תבנית קרן מעוצבת ולמזער את האור והסנוור שנשפך.
5.בקרת תאורה
הטמעת בקרות בתאורת הצפה בתורן גבוה מציעה יתרונות רבים כגון חיסכון באנרגיה, הפחתת זיהום אור, הארכת חיי גוף התאורה ועמידה בקודי אנרגיה. מנהלי התקן LED מצוידים בדרך כלל במעגל עמעום עבור 0/1-10עמעום V, עמעום דיגיטלי DALI או עמעום PWM, כדי לאפשר התאמה של רמות התאורה. אורות הצפה LED עשויים גם להיות נשלטים על ידי חיישני תנועה ומוגדרים להאיר מעוצמה נמוכה לגבוהה או להידלק/להפעיל כאשר מזוהה תנועה. ניתן להתקין תא פוטו כדי לספק תאורה של בין ערביים עד עלות השחר. מערכת ניהול אמרי או בקרות אינטליגנטיות שניתן להתייחס אליהן מציעות את הגמישות הגדולה ביותר ומספקות ערוצי תקשורת רב-כיווניים לשליטה ברשת. נורות הצפה אדריכליות LED RGBW, למשל, יכולות להיות מופעלות תחת קונסולות DMX512 כדי ליצור אפקטי תאורה צבעוניים קבועים או דינמיים עבור יישומי תאורת הצפה, שטיפה והדגשה כדי לשפר את המאפיינים האדריכליים.
