Výběr správné ochrany obvodu pro LED diody

Přibližně 25 procent globální spotřeby energie jde do aplikací osvětlení, takže zvýšení energeticky účinnějšího osvětlení by mohlo mít dramatický dopad na celkové využití energie nebo zpřístupnit více energie pro jiná použití. Legislativa navržená tak, aby odradila používání žádavců, byly významným faktorem růstu poptávky po osvětlení LED. Zároveň se spotřebitelé i průmysloví uživatelé stále více zajímají o energeticky účinné možnosti osvětlení, což dále stimuluje poptávku po osvětlení LED.

Technické inovace, které ovlivňují účinnost LED (více lumenů na W Instalace však může být velmi nákladná venkovní LED osvětlení; návratnost musí být stanovena na základě požadavků na nižší příkon, nižších nákladů na údržbu a delší provozní životnosti. Aby se zabránilo venkovnímu osvětlení LED prožívání selhání v rámci doba návratnosti investice asi pět let, je nezbytná vysoká trvanlivost a spolehlivost. Přechodné přepěťové události v proudových vedeních AC představují vážnou hrozbu pro venkovní LED osvětlení.

Nepřímé pruhy vyvolané bleskem

Kdykoli jsou elektrická zařízení zapnutá nebo vypnuta, přepětí přechodné přepětí mohou ovlivnit okolní proudové vedení AC. Podobně mohou stávky blesku (obrázek 1) generovat přechodné přepětí v proudových vedeních, zejména ve venkovním prostředí.

Nepříznivá nepřímá energie Lightning může nepříznivě ovlivnit instalace osvětlení LED. Ochrana přechodného napětí je zásadní pro odstranění selhání pole poháněné elektrickým prostředím. Svítilé jsou náchylné k poškození jak v diferenciálních i běžných režimech:

● Diferenciální režim: Vysoký přechod na napětí/proud mezi terminály LN nebo LL svítidla by mohl poškodit komponenty v napájecí jednotce nebo desce modulu LED.

● Běžný režim: Vysoký napětí/proud přechodný mezi LG (Země) nebo Ng (Země) svítidla by mohl prolomit bezpečnostní izolaci v napájecí jednotce nebo desce modulu LED, včetně LED k izolaci tepla.

Výrobci osvětlení LED osvětlení se spoléhají na pečlivě vybrané pojistky, Varistory oxidu kovů (MOV) a Diody přechodného napětí (TVS) pro splnění důležitých regulačních a bezpečnostních standardů souvisejících s přepětí přepětí. Spojené státy vede cestu k stanovení jednotných standardů pro výkon a bezpečnosti pro vnitřní komerční osvětlení i venkovní silnice, parkoviště a osvětlení garáže.

Testování přepětí přechodného přepětí podle IEC 61000-4-5 je globálním požadavkem na sestavy osvětlení LED, s výjimkou Spojených států, které mají vlastní sadu standardů. Kromě toho část IEC61547, 'zařízení pro účely obecného osvětlení, ' vyžaduje testování imunity elektromagnetické kompatibility (EMC). Obrázek 2 ukazuje dva průběhy, které definují dobu vzestupu a trvání zkušebního napětí a proudu. Zkušební průběh je kombinace 1.xn-250S-QMA265B napětí otevřeného obvodu a 8 × 20 μs zkratového proudu vlny. Pro provedení tohoto testu je specifikovaný pík proud kalibrován na generátoru přepětí zkrácením výstupu na zem před připojením k svítidlu.

Aby se zabránilo poškození způsobenému přepěťovou energií, zvýšilo spolehlivost, minimalizovalo údržbu a prodloužilo životnost instalace venkovního osvětlení, je nezbytný robustní obvod potlačení nárůstu. Obrázek 3 ilustruje různé prvky často začleněné do obvodu ochrany proti přepětí na ulici.

Technologie MOV je cenově dostupnou a vysoce efektivní metodou pro potlačení přechodů v napájecích zdrojích a dalších aplikacích, jako jsou moduly SPD, které se často nacházejí před ovladačem LED.

MOV jsou navrženy tak, aby upínaly přepětí přepětí v mikrosekundách. Při zabudování do modulů SPD však mohou být MONS vystaveny dočasným podmínkám přepětí způsobeného ztrátou neutrálního nebo vadnou instalací. Tyto podmínky mohou vážně zdůraznit MOV a způsobit, že zažije tepelný útěk, což má za následek kouř, přehřátí a možná oheň. Severoamerické bezpečnostní standardy pro SPD (včetně UL 1449) definují atypické podmínky, za kterých musí být zařízení testována, aby byla zajištěna bezpečnost SPD. Robustní návrhy SPD mají tepelné odpojení pro ochranu MON před tepelným úderem.

MOVS má tendenci se neustále degradovat po vystavení velkému nárůstu nebo několika malým přepětí, což vede ke zvyšování proudu úniku MOV. I za normálních podmínek (např. 120 VAC/240 VAC Provozní napětí) tato degradace zvýší teplotu MOV. Tepelné odpojení umístěné vedle MOV lze použít ke snímání zvýšení teploty MOV, protože se stále zhoršuje. Když MOV dosáhne konec svého provozního života, tepelný odpojení otevře obvod, odstraní degradovaný MOV z obvodu a zabrání jeho katastrofickému selhání.

Indikace na konci života/výměny

Jakmile je MOV odpojen od obvodu, SPD již neposkytuje potlačení nárůstu. Aby se zabránilo následnému přepětí v poškození příslušenství, měl by návrhář obvodů implementovat metodu, která upozorňuje personál údržby, kterou SPD vyžaduje výměnu. Návrháři Luminaire mají dva hlavní typy konfigurací modulů SPD, z nichž si můžete vybrat, v závislosti na jejich údržbách a záručních strategiích: paralelní a sériové podsestavy ochrany proti přepětí.

● Paralelní připojení: Modul SPD je připojen paralelně se zatížením. Zde je modul SPD, který dosáhl stavu na konci života, odpojen od zdroje napájení, zatímco napájecí jednotka AC/DC zůstává pod napětím. Osvětlovací svítidlo stále funguje, ale napájecí jednotka a LED modul již nejsou chráněny před dalším nárůstem. Dnes jsou moduly SPD k dispozici s malými LED, které slouží jako indikátory náhrady, jako je zelená LED, která označuje online modul SPD nebo červenou LED, který ukazuje offline SPD modul. Je také možné naznačovat potřebu náhrady modulu SPD na dálku pomocí střediska pro správu světla s indikací modulu SPD na konci života připojené k síťovému inteligentnímu osvětlení, spíše než umisťování indikátorů na každé svítidlo.

● Připojení řady: V této konfiguraci je modul SPD připojen v sérii se zatížením. Modul SPD na konci jeho života je odpojen od zdroje energie, který vypne světlo, což naznačuje potřebu volání údržby. Odpojený modul SPD nejen vypne světlo, ale izoluje napájecí jednotku AC/DC z budoucích útoků na přepětí. Tato konfigurace roste v popularitě, protože chrání investici Luminaire, zatímco modul SPD čeká na náhradu. Je také mnohem ekonomičtější nahradit SPD modul připojený k řadě než nahradit celý svítidlo, jako v případě paralelně připojeného modulu SPD.

ZÁVĚR

Instalace modulu SPD před napájecí jednotkou LED poskytuje účinnou ochranu pro osvětlovací systémy. Umístění tepelných odpojení do těchto modulů zvyšuje jejich celkovou bezpečnost a pomáhá jim dosáhnout certifikace UL 1449. Aby umožnili LED příslušenství, aby vrátili své počáteční investice, musí návrháři zahrnovat mechanismy, které naznačují, že jejich moduly SPD vyžadují výměnu.

Pro více informací navštivte: www.yint-electronic.com