المشاهدات: 0 المؤلف: محرر الموقع النشر الوقت: 2021-03-25 الأصل: موقع
ما يقرب من 25 في المائة من استهلاك الطاقة العالمي يذهب إلى تطبيقات الإضاءة ، وبالتالي فإن جعل الإضاءة أكثر كفاءة في الطاقة قد يكون لها تأثير كبير على استخدام الطاقة بشكل عام أو إتاحة المزيد من الطاقة للاستخدامات الأخرى. كان التشريع المصمم لتثبيط استخدام المصابيح المتوهجة عاملاً مهمًا في نمو الطلب على معدات إضاءة LED. في الوقت نفسه ، يهتم كل من المستهلكين والمستخدمين الصناعيين بشكل متزايد بخيارات الإضاءة الموفرة للطاقة ، مما يحفز الطلب على إضاءة LED.
إن الابتكارات الفنية التي تؤثر على كفاءة LED (المزيد من اللمنة لكل واط) ، والبصريات الثانوية (العدسات/العاكسات الأفضل) ، والتبديد الحراري تسمح بشكل متزايد بإضاءة LED لاستبدال المصادر الإضاءة القديمة مثل بخار الزئبق ، والهاليد المعدني ، وأضواء بخار الصوديوم في التطبيقات الخارجية. ومع ذلك ، يمكن أن تكون إضاءة LED في الهواء الطلق مكلفة للغاية للتثبيت ؛ يجب تحديد الاسترداد بناءً على متطلبات القوة والضروحة المنخفضة ، وتكاليف الصيانة المنخفضة ، وعمر تشغيل أطول. لمنع إضاءة LED في الهواء الطلق من تجربة الفشل خلال فترة استرداد الاستثمار حوالي خمس سنوات ، فإن المتانة العالية والموثوقية ضرورية. تمثل أحداث زيادة عابرة في خطوط توليد الطاقة AC تهديدًا خطيرًا لتركيبات إضاءة LED في الهواء الطلق.
العواصف غير المباشرة الناجم عن البرق
كلما تم تشغيل أو إيقاف تشغيل الأجهزة الكهربائية ، يمكن أن تؤثر الجهد العابر على الجهد الزائد على خطوط طاقة التيار المتردد القريبة. وبالمثل ، يمكن أن تؤدي ضربات البرق (الشكل 1) إلى توليد عواصف عابرة في خطوط توليد الكهرباء ، وخاصة في البيئات الخارجية.
يمكن أن تؤثر طاقة البرق غير المباشرة على منشآت إضاءة LED في الهواء الطلق سلبًا. تعد حماية الجهد العابر أمرًا بالغ الأهمية للقضاء على حالات فشل الميدان التي تحركها البيئة الكهربائية. المصابيح عرضة للتلف في كل من الأوضاع التفاضلية والشائعة:
● الوضع التفاضلي: الجهد العالي/العابر الحالي بين محطات LN أو LL من luminaire يمكن أن يتلف مكونات في وحدة إمداد الطاقة أو لوحة وحدة LED.
● الوضع الشائع: يمكن أن يكسر الجهد العالي/العابر الحالي بين LG (الأرض) أو NG (الأرض) من اللومينير عزل السلامة في وحدة إمدادات الطاقة أو لوحة وحدة LED ، بما في ذلك LED إلى عزل الحرارة.
يعتمد مصنعو معدات إضاءة LED على الصمامات المختارة بعناية ، متغيرات أكسيد المعادن (MOVs) و ثنائيات قمع الجهد العابر (TVS) لتلبية معايير التنظيمية والسلامة المهمة المتعلقة بعابرة الجهد الزائد. تقود الولايات المتحدة الطريق في وضع معايير موحدة للأداء والسلامة لكل من الإضاءة التجارية الداخلية والطرق الخارجية ومواقف السيارات وإضاءة المرآب.
يعد اختبار الطفرة العابر للجهد المفرط لكل IEC 61000-4-5 شرطًا عالميًا لمجموعات إضاءة LED ، باستثناء الولايات المتحدة ، التي لديها مجموعة من المعايير الخاصة بها. بالإضافة إلى ذلك ، يتطلب جزء من IEC61547 ، 'معدات لأغراض الإضاءة العامة ، ' اختبار التوافق الكهرومغناطيسي (EMC). يوضح الشكل 2 شكلين موجيين يحددان وقت الارتفاع ومدة جهد الاختبار والتيار. الشكل الموجي للاختبار هو تركيبة 1.xn-250s-QMA265B الجهد الدائرة المفتوحة و 8 × 20 ميكرات موجة التيار القصيرة. لإجراء هذا الاختبار ، تتم معايرة تيار الذروة المحدد على مولد الطفرة عن طريق تقصير الإخراج إلى الأرض قبل الاتصال بـ luminaire.
لمنع الأضرار التي تسببها طاقة الطفرة ، وتعزيز الموثوقية ، وتقليل الصيانة ، وتمديد العمر الإنتاجي لتركيب الإضاءة في الهواء الطلق ، من الضروري أن تكون دائرة قمع زيادة قوية. يوضح الشكل 3 العناصر المختلفة غالبًا ما يتم دمجها في دائرة حماية ارتفاع ضوء الشارع.
تعتبر تقنية MOV طريقة بأسعار معقولة وفعالة للغاية لقمع العابرين في إمدادات الطاقة والتطبيقات الأخرى ، مثل وحدات SPD التي تقع غالبًا أمام سائق LED.
تم تصميم MOVs لمشاركة عابرة الجهد الزائد داخل microseconds. ومع ذلك ، عندما تكون مدمجة في وحدات SPD ، يمكن أن تخضع MOV لظروف الجهد الزائد المؤقتة الناجمة عن فقدان الأسلاك المحايدة أو عن طريق الأسلاك التثبيت الخاطئة. يمكن أن تؤكد هذه الظروف بشكل كبير على MOV وتتسبب في تجربة هارب حراري ، مما يؤدي إلى الدخان ، وارتفاع درجة الحرارة ، وربما النار. تحدد معايير السلامة في أمريكا الشمالية لـ SPDS (بما في ذلك UL 1449) الظروف غير النمطية التي يجب بموجبها اختبار الأجهزة لضمان سلامة SPD. تتميز تصميمات SPD القوية بالفصل الحراري لحماية MOVs من الهرب الحراري.
تميل Movs إلى التحلل بشكل مطرد بعد التعرض لارتفاع كبير أو عدة عواصف صغيرة ، مما يؤدي إلى زيادة تيار تسرب MOV. حتى في ظل الظروف العادية (على سبيل المثال ، جهد التشغيل 120 VAC/240 VAC) ، فإن هذا التحلل سيزيد من درجة حرارة MOV. يمكن استخدام فصل حراري موضوعة بجوار MOV لاستشعار الزيادة في درجة حرارة MOV حيث تستمر في التدهور. عندما تصل MOV إلى نهاية عمرها التشغيلي ، سيفتح الفصل الحراري الدائرة ، ويزيل MOV المتدهورة من الدائرة ، ويمنع فشله الكارثي.
مؤشر نهاية الحياة/الاستبدال
بمجرد فصل MOV عن الدائرة ، لم يعد SPD يوفر قمعًا للارتداد. لمنع الزينة اللاحقة من إتلاف المباراة ، يجب على مصمم الدائرة تنفيذ طريقة تنبه موظفي الصيانة التي يتطلبها SPD استبدال. لدى مصممي Luminaire نوعين رئيسيين من تكوينات وحدة SPD يمكن من خلالها الاختيار ، اعتمادًا على استراتيجيات الصيانة والضمان: مجموعات حماية الزيادة المتوازية والسلسلة.
● اتصال متوازي: يتم توصيل وحدة SPD بالتوازي مع الحمل. هنا ، يتم فصل وحدة SPD التي وصلت إلى حالة نهاية العمر عن مصدر الطاقة بينما تظل وحدة إمدادات الطاقة AC/DC نشطة. لا تزال مجموعة الإضاءة تعمل ، لكن وحدة تزويد الطاقة ووحدة LED لم تعد محمية من الطفرة التالية. اليوم ، تتوفر وحدات SPD مع مصابيح LED صغيرة تعمل كمؤشرات بديلة ، مثل LED الأخضر التي تشير إلى وحدة SPD عبر الإنترنت أو LED أحمر تشير إلى وحدة SPD دون اتصال. من الممكن أيضًا الإشارة إلى الحاجة إلى استبدال وحدة SPD عن بُعد باستخدام مركز إدارة الإضاءة مع أسلاك مؤشر نهاية الحياة SPD متصلة بنظام إضاءة ذكي متصل بالشبكة بدلاً من وضع مؤشرات في كل تركيبات إضاءة.
● اتصال السلسلة: في هذا التكوين ، يتم توصيل وحدة SPD في سلسلة مع الحمل. يتم فصل وحدة SPD في نهاية حياته عن مصدر الطاقة ، الذي يطفئ الضوء ، مما يشير إلى الحاجة إلى مكالمة صيانة. لا تقوم وحدة SPD المنفصلة بالضوء فقط ، بل تعزل وحدة إمدادات الطاقة AC/DC من الإضرابات المستقبلية. ينمو هذا التكوين في شعبية لأنه يحمي استثمار luminaire في حين أن وحدة SPD تنتظر الاستبدال. كما أنه من الأكثر اقتصادًا استبدال وحدة SPD متصلة بالسلسلة من استبدال اللومينير بأكمله ، كما في حالة وحدة SPD متوازية متوازية.
خاتمة
يوفر تثبيت وحدة SPD أمام وحدة تزويد الطاقة LED حماية فعالة لأنظمة الإضاءة. يؤدي وضع الانفصال الحراري في هذه الوحدات إلى تحسين سلامتها بشكل عام ويساعدهم على تحقيق شهادة UL 1449. للسماح بتركيبات LED بسداد استثماراتهم الأولية ، يجب أن يتضمن المصممون آليات للإشارة إلى أن وحدات SPD الخاصة بهم تتطلب استبدالًا.
لمزيد من المعلومات ، يرجى زيارة: www.yint-electronic.com
