发光字

1.1 发光字的发展及特点

以光源来讲，有如下几种常用的发光字：

(1) 日光管发光字，采用日光管做发光光源，现在已经很少使用(简单灯箱还在使用)。

(2) 霓虹灯发光字，采用霓虹灯做发光光源。现在也已少用。

(3)LED 发光字，采用LED 模组做发光光源。是现在的主要使用方式。

以外围材料来讲，有如下几种常用的发光字：

(1)纯有机板发光字，即全部用有机板做壳的发光字，分为折板和吸塑等形式。

(2)金属发光字，即金属做壳的发光字，金属发光字分铝字、不锈钢字、铁皮字等。主要是强调侧墙的用料，面板一般都是有机板或滴胶等。

1.2 关于LED

1.2.1 LED 简介

LED(Light Emitting Diode)，即发光二极管。

是一种半导体固体发光器件。它是利用固体半导体芯片作为发光材料。当两端加上正向电压，半导体中的少数截流子和多数截流子发生复合，放出过剩的能量而引起光子发射，直接发出红、橙、黄、绿、青、蓝、紫、白色的光。

1.2.2 LED 产品性能及参数

(1)LED 使用低压供电，供电电压大多在5-24V之间，根据产品不同而异，所以它是一个比使用高压电源更安全的电源，特别适用于公共场所。

(2)效能：消耗能量较同光效的白炽灯减少80%。

(3)适用性：LED 小片是3—5mm 的正方形，所以可以制备成各种形状的器件，并且适合于易变的环境。

(4)稳定性：大约6—10 万小时，光衰为初始的50%。

(5)响应时间：白炽灯的响应时间为毫秒级，LED灯的响应时间为纳秒级。

(6)对环境污染：无有害金属汞。

2 本项目发光字的设计

2.1 发光字的整体设计

2.1.1 字体的选择

因为考虑到远看效果，字体不能太细、笔画不太复杂、字体应方正一点，这样对LED 模块的开孔安装也比较方便，所以我们选择大黑字体。

2.1.2 字体板材的选择

因为字体体量巨大，LED 模块数量多，所以字的正面面板选择δ2mm 高强度铝板，一方面减轻字体的重量，利于升高安装，一方面铝板散热比较好，对LED模块的使用有好处。

2.1.3 LED 模块的选择

本字体要用到很大数量的LED 模块，所以这里选择5050 贴片模组(四灯)铁壳LED 广告模组。金属外壳散热快光衰小。工作电压：DC12v;工作功率：0.96w;外观尺寸：35×35×4mm;LED 类型：SMD 5050LED;LED 类型：SMD 5050 LED;LED 数量：4 个;发光角度：140 度。

2.1.4 LED 模组的大布局图例

因为字面宽大，LED 发光点为远看混光合成，所以每个模块间隔30mm 布局，在30 米外已经混合得很好，亮度也足够。

2.2LED 电源的选择

LED 电源选用350W-12V，脉冲宽度调制(PWM)晶体管连接推挽式恒流源电源，输出电压精度1(%)，

输入电压186-265V。

3 发光字的制作

3.1 字面铝板的布局

A. 在CorelDRAW 中，把字体按1：1 大小设计，因为板材没这么宽，所以要拼接，建议根据字形拼接，

把常规的1.2X2.4 米板材布置到文字笔画中，小笔划或点园等可以放在空缺边料位置，以节省板材。

B. 在文字笔画中，LED 模块的位置要同时做好标示图样位置，在裁切板材时，一起把位置镂空出来，镂空LED 模块位置孔位，建议用水切割机械，加工出来的孔边整齐无毛刺，清洗后可以直接上漆和模块。

3.2 侧板和面板的连接

直立侧板镀锌铁板首先裁切成6×0.2 米的长条，裁成6 米是因为大裁床大多为6 米宽。而20 厘米高度是折边用掉5cm，字墙高15cm。折板折成“7”字形，拐角及弧面处在边条的内边窄平面用三角剪剪开一些45度角(根据折弯角度和弧面长短)三角形切口，然后扳金得以折弯。面板与侧板连接用六角华司#6，长度15mm 不锈钢自攻螺丝连接，每20cm 沿边框固定。

3.3 LED 模块的安装

LED 模块放在字体内面，铝板每个模块位置5 个孔中，中间的孔为Φ3，所以用Φ5 的自攻螺丝从后往前固定模块于铝板上。

3.4 灯具的布局及分组本产品多可以串联40 个模组(或2 串，每串20

个模块)，严禁超串接。电源线的粗细应该根据实际可能出现的大电流产品功率，布线长度(建议不超过6 米)以及低压输出线的压降而定。接线请按照电路板上标示的正负极对应的导线进行连接。建议使用微型电力检测仪，对每个电源所承载的负荷做分路检测，每个电源的负荷控制在80% 左右。

4 电路的调试

4.1 设计依据

(1)《城市道路照明设计标准》CJJ45-2006，低压配电设计规范》GB50054-1995。

(2)电路根据文字布局的配电，平均分配供电。

(3)使用公用电的灯饰供电由照明变压器提供，其低压配电系统配电箱系统图。

(4)由于路灯线路距离较长，考虑线路压降，灯饰照明干线采电力电缆VV-5X16mm2 铜线。

(5)电缆管线采用PVC 管预敷设在钢架上。

4.2 发光字使用过程中常见问题

(1)LED 使用寿命短：用了非正规厂商生产的LED 模组。

(2)颜色衰减得非常快。

(3)颜色不匀，色差明显。

(4)字体部分笔画、整体突然不亮或时亮时不亮。

(5)字体输出功率较大，省电节能不明显。

4.3LED 发光字使用中常见问题的解决方法

(1)购买正规厂家生产的合格LED 单颗灯粒(需有厂家提供的质量参数说明)。

(2)LED 灯安全的使用电流一般为20 毫安，装好的LED 模组时一定要测试它的输出电流值。低于20 毫安亮度不够，超过22 毫安影响LED 寿命，使颜色衰减加快。

(3)一定要购买同一厂家、同一批次、同一色号的LED 发光管单颗粒灯或模组来制作同一批次的发光字。

(4)导致字体光源闪烁或不亮。解决办法为：

1)制作模块时不用接插件，直接用铜镀锡导线连接后用活性炭焊锡焊牢。

2)采用人造玛瑙制作全密闭的空心立体发光字，隔绝光源与空气的接触。

(5)尽量采用五颗灯一组的LED 发光模组，这样灯的数量没有改变，而功率则减少了五分之二。

5 总结

经过3 个星期的设计制作，本项目字体终于完成并安装和调试成功，取得良好的效果。