Auswahl des richtigen Schaltungsschutzes für LEDs

Ungefähr 25 Prozent des globalen Energieverbrauchs gehen für Beleuchtungsanwendungen. Daher kann die Beleuchtung energieeffizienter einen dramatischen Einfluss auf den Gesamtenergieverbrauch haben oder für andere Verwendungszwecke mehr Leistung zur Verfügung stellen. Die Gesetzgebung zur Entfernung der Verwendung von Glühlampen war ein wesentlicher Faktor für das Wachstum der Nachfrage nach LED -Beleuchtungsausrüstung. Gleichzeitig interessieren sich sowohl Verbraucher als auch industrielle Anwender zunehmend an energieeffizienten Beleuchtungsoptionen, was die Nachfrage nach LED-Beleuchtung weiter stimuliert.

Technische Innovationen, die die LED -Effizienz (mehr Lumen pro Watt), sekundäre Optik (bessere Objektive/Reflektoren) und thermische Dissipation beeinflussen, ermöglichen die LED -Beleuchtung zunehmend, um Legacy -Lichtquellen wie Quecksilberdampf, Metallhalogenid und Natriumvaporlichter in Außenanwendungen zu ersetzen. Die LED -Beleuchtung im Freien kann jedoch sehr teuer zu installieren sein. Die Rückzahlung muss basierend auf niedrigeren Wattierungsanforderungen, niedrigeren Wartungskosten und einer längeren Betriebsdauer bestimmt werden. Um zu verhindern, dass LED -Beleuchtung im Freien innerhalb einer Rückzahlungszeit von etwa fünf Jahren Misserfolge erlebt, sind hohe Haltbarkeit und Zuverlässigkeit unerlässlich. Transiente Surge -Ereignisse in Wechselstromleitungen stellen eine ernsthafte Bedrohung für LED -Beleuchtungskörper im Freien dar.

Indirekte blitzbedingte Anstände

Immer wenn elektrische Geräte ein- oder ausgeschaltet sind, können Überspannungsüberschreitungen in der Nähe von Wechselstromleitungen beeinflussen. In ähnlicher Weise können Blitzangriffe (Abbildung 1) transiente Überschwemmungen in Wechselstromleitungen erzeugen, insbesondere in Umgebungen im Freien.

Indirekte Blitzergie kann sich nachteilig auf LED -Beleuchtungsanlagen im Freien auswirken. Der vorübergehende Spannungsschutz ist entscheidend, um Feldausfälle durch die elektrische Umgebung zu beseitigen. Leuchten sind anfällig für Beschädigungen sowohl im Differential- als auch im gemeinsamen Modus:

● Differentialmodus: Hochspannung/Strom Transient zwischen den LN- oder LL -Anschlüssen eines Leuchtens kann die Komponenten in der Netzteileinheit oder in der LED -Modulplatte beschädigen.

● Häufiger Modus: Hochspannung/Strom Transient zwischen der LG (Erde) oder NG (Erde) des Leuchtens kann die Sicherheitsisolierung in der Netzteileinheit oder in der LED-Modulplatte, einschließlich der LED zu Wärmeverkleidungsisolierung, durchbrechen.

Hersteller von LED -Beleuchtungsgeräten verlassen sich auf sorgfältig ausgewählte Sicherungen, Metalloxidvaristoren (MOVS) und TVS -Dioden (Transient Spannage Suppression) zur Einhaltung wichtiger regulatorischer und Sicherheitsstandards im Zusammenhang mit Überspannungstransienten. Die Vereinigten Staaten sind führend bei der Festlegung eines einheitlichen Leistungs- und Sicherheitsstandards sowohl für die kommerzielle Beleuchtung als auch für die Fahrbahn im Freien, die Parkplatz und die Garage -Beleuchtung.

Überspannungsübergreifende Überspannungstests pro IEC 61000-4-5 sind eine globale Anforderung für LED-Beleuchtungsversammlungen, außer in den Vereinigten Staaten, die ihre eigenen Standards haben. Darüber hinaus erfordert ein Teil von IEC61547 'Ausrüstung für allgemeine Beleuchtungszwecke' EMC -Tests (Elektromagnetische Kompatibilität). 2 zeigt zwei Wellenformen, die die Anstiegszeit und -dauer der Testspannung und des Stroms definieren. Die Testwellenform ist eine Kombination 1.xn—250S-QMA265B Open Circuit Spannung und 8 × 20 μs Kurzschaltungsstromwellenform. Um diesen Test durchzuführen, wird der angegebene Spitzenstrom am Überspannungsgenerator durch Kurzschluss des Ausgangs zu Masse vor dem Anschließen an den Leuchten an den Leuchten kalibriert.

Um Schäden zu verhindern, die durch Surge -Energie verursacht werden, die Zuverlässigkeit verbessern, die Wartung minimieren und die Nutzungsdauer einer Installation von Outdoor -Beleuchtung verlängern, ist ein robuster Überspannungsunterdrückungskreis von wesentlicher Bedeutung. Abbildung 3 zeigt die verschiedenen Elemente, die häufig in einen Schaltkreis zur Schutz von Straßenleuchten eingebaut sind.

Die MOV -Technologie ist eine erschwingliche, hochwirksame Methode zur Unterdrückung von Transienten in Netzteilen und anderen Anwendungen, z. B. die SPD -Module, die sich häufig vor einem LED -Treiber befinden.

MOVs sind so konzipiert, dass Überspannungstransienten innerhalb von Mikrosekunden festgeklemmt wird. Wenn sie jedoch in SPD -Module eingebaut sind, können MOVs jedoch vorübergehenden Überspannungsbedingungen unterliegen, die durch den Verlust von Neutral oder durch fehlerhafte Installationsverkabelung verursacht werden. Diese Bedingungen können eine Bewegung erheblich betonen und dazu führen, dass sie thermischen Ausreißer erlebt, was zu Rauch, Überhitzung und möglicherweise Feuer führt. Nordamerikanische Sicherheitsstandards für SPDS (einschließlich UL 1449) definieren atypische Bedingungen, unter denen Geräte getestet werden müssen, um die SPD -Sicherheit zu gewährleisten. Robuste SPD -Designs bieten thermische Trennungen, um die Movs vor thermischen Ausreißer zu schützen.

MOVs neigen dazu, nach Exposition gegenüber einem großen Anstieg oder mehreren kleinen Anständen stetig zu degradieren, was zu einem zunehmenden MOV -Leckstrom führt. Selbst unter normalen Bedingungen (z. B. 120 VAC/240 VAC -Betriebsspannung) erhöht dieser Abbau die MOV -Temperatur. Eine thermische Trennung neben der MOV kann verwendet werden, um die Zunahme der MOV -Temperatur zu erfassen, da sie sich weiter verschlechtert. Wenn die MOV das Ende ihrer Betriebslebensdauer erreicht, öffnet die thermische Trennung die Schaltung, entfernen die abgebaute MOV aus der Schaltung und verhindern ihr katastrophales Versagen.

Lebensende/Ersatzanzeige

Sobald eine MOV vom Stromkreis getrennt ist, bietet die SPD keine Überstiegsunterdrückung mehr. Um zu verhindern, dass nachfolgende Umstände das Gerät beschädigen, sollte der Schaltungsdesigner eine Methode implementieren, bei der das Wartungspersonal aufmerksam wird, das der SPD ersetzt. Luminaire-Designer verfügen über zwei Haupttypen von SPD-Modulkonfigurationen, aus denen sich die Wartungs- und Garantiestrategien ausgewählt hat: Parallel- und Serienverbundene Subassemblys.

● Parallele Verbindung: Das SPD -Modul ist parallel mit der Last verbunden. Hier wird ein SPD-Modul, das das End-of-Life-Zustand erreicht hat, von der Stromquelle getrennt, während die AC/DC-Stromversorgungseinheit mit Energie versorgt bleibt. Die Beleuchtungsbehandlung arbeitet weiterhin, aber das Netzteil und das LED -Modul sind nicht mehr vor dem nächsten Anstieg geschützt. Heute sind SPD -Module mit kleinen LEDs erhältlich, die als Ersatzindikatoren dienen, z. B. eine grüne LED, die ein Online -SPD -Modul oder eine rote LED anzeigt, die ein Offline -SPD -Modul anzeigt. Es ist auch möglich, die Notwendigkeit eines SPD-Modulersatzes aus der Ferne mit einem Lichtverwaltungszentrum mit SPD-Modul-End-of-Life-Indikat-Drähten zu verwenden, die an ein vernetzendes Smart-Beleuchtungssystem angeschlossen sind, anstatt Indikatoren an jeder Beleuchtungsanlage zu platzieren.

● Serienverbindung: In dieser Konfiguration ist das SPD -Modul in Reihe mit der Last verbunden. Ein SPD -Modul am Ende seines Lebens wird von der Stromquelle getrennt, die das Licht ausschaltet, was auf die Notwendigkeit eines Wartungsanrufs hinweist. Das getrennte SPD -Modul schaltet das Licht nicht nur aus, sondern isoliert die AC/DC -Stromversorgungseinheit aus zukünftigen Anstiegsschlägen. Diese Konfiguration wird immer beliebter, da sie die Leuchteninvestition schützt, während das SPD -Modul auf Ersatz wartet. Es ist auch viel wirtschaftlicher, ein mit der Serie verbundenes SPD-Modul zu ersetzen, als den gesamten Leuchten zu ersetzen, wie im Fall eines parallel verbundenen SPD-Moduls.

ABSCHLUSS

Die Installation eines SPD -Moduls vor der LED -Netzteileinheit bietet einen effektiven Schutz für Beleuchtungssysteme. Durch die Einfügung von thermischen Trennungen in diese Module verbessert sich ihre allgemeine Sicherheit und hilft ihnen, die Zertifizierung von UL 1449 zu erreichen. Damit LED -Vorrichtungen ihre anfänglichen Investitionen zurückzahlen können, müssen Designer Mechanismen einbeziehen, um anzuzeigen, dass ihre SPD -Module ersetzt werden müssen.

Weitere Informationen finden Sie unter: www.yint-electronic.com