एलईडी के लिए सही सर्किट सुरक्षा का चयन

लगभग 25 प्रतिशत वैश्विक ऊर्जा खपत प्रकाश अनुप्रयोगों में जाती है, इसलिए प्रकाश व्यवस्था को अधिक ऊर्जा-कुशल बनाने से समग्र ऊर्जा उपयोग पर नाटकीय प्रभाव पड़ सकता है या अन्य उपयोगों के लिए अधिक शक्ति उपलब्ध हो सकती है। गरमागरम लैंप के उपयोग को हतोत्साहित करने के लिए डिज़ाइन किया गया कानून एलईडी प्रकाश उपकरणों की मांग में वृद्धि में एक महत्वपूर्ण कारक रहा है। इसी समय, उपभोक्ता और औद्योगिक उपयोगकर्ता दोनों ऊर्जा-कुशल प्रकाश विकल्पों में तेजी से रुचि रखते हैं, जिससे एलईडी प्रकाश व्यवस्था की मांग को उत्तेजित किया जाता है।

तकनीकी नवाचार जो एलईडी दक्षता (अधिक लुमेन प्रति वाट), माध्यमिक प्रकाशिकी (बेहतर लेंस/रिफ्लेक्टर) को प्रभावित करते हैं, और थर्मल अपव्यय तेजी से एलईडी प्रकाश व्यवस्था की अनुमति दे रहे हैं, जो कि बाहरी अनुप्रयोगों में बुध वाष्प, धातु हलाइड और सोडियम वाष्प लाइट जैसे विरासत प्रकाश स्रोतों को बदलने के लिए हैं। हालांकि, आउटडोर एलईडी लाइटिंग स्थापित करने के लिए बहुत महंगी हो सकती है; कम वाट क्षमता की मांग, कम रखरखाव लागत और एक लंबे समय तक संचालित जीवन के आधार पर पेबैक का निर्धारण किया जाना चाहिए। आउटडोर एलईडी लाइटिंग को लगभग पांच वर्षों के निवेश पेबैक अवधि के भीतर विफलताओं का अनुभव करने से रोकने के लिए, उच्च स्थायित्व और विश्वसनीयता आवश्यक है। एसी पावर लाइनों में क्षणिक वृद्धि की घटनाएं आउटडोर एलईडी लाइटिंग जुड़नार के लिए एक गंभीर खतरे का प्रतिनिधित्व करती हैं।

अप्रत्यक्ष बिजली-प्रेरित वृद्धि

जब भी विद्युत उपकरणों को चालू या बंद किया जाता है, तो ओवरवॉल्टेज ट्रांसिएंट सर्गेस पास के एसी पावर लाइनों को प्रभावित कर सकता है। इसी तरह, लाइटनिंग स्ट्राइक (चित्रा 1) एसी बिजली लाइनों में क्षणिक वृद्धि उत्पन्न कर सकती है, विशेष रूप से बाहरी वातावरण में।

अप्रत्यक्ष बिजली ऊर्जा बाहरी एलईडी प्रकाश व्यवस्था प्रतिष्ठानों को प्रतिकूल रूप से प्रभावित कर सकती है। इलेक्ट्रिकल वातावरण द्वारा संचालित क्षेत्र विफलताओं को खत्म करने के लिए क्षणिक वोल्टेज संरक्षण महत्वपूर्ण है। Luminaires अंतर और सामान्य मोड में दोनों को नुकसान पहुंचाने के लिए असुरक्षित हैं:

● विभेदक मोड: Luminaire के LN या LL टर्मिनलों के बीच उच्च वोल्टेज/वर्तमान क्षणिक बिजली आपूर्ति इकाई या एलईडी मॉड्यूल बोर्ड में घटकों को नुकसान पहुंचा सकता है।

● सामान्य मोड: ल्यूमिनेयर के एलजी (पृथ्वी) या एनजी (पृथ्वी) के बीच उच्च वोल्टेज/वर्तमान क्षणिक बिजली आपूर्ति इकाई या एलईडी मॉड्यूल बोर्ड में सुरक्षा इन्सुलेशन को तोड़ सकता है, जिसमें हीट-सिंक इन्सुलेशन का एलईडी भी शामिल है।

एलईडी लाइटिंग उपकरण निर्माता ध्यान से चुने गए फ़्यूज़ पर भरोसा करते हैं, धातु ऑक्साइड वैरिस्टर्स (MOVS) और क्षणिक वोल्टेज दमन (टीवीएस) डायोड को ओवरवॉल्टेज ट्रांजेंट से संबंधित महत्वपूर्ण नियामक और सुरक्षा मानकों को पूरा करने के लिए डायोड। संयुक्त राज्य अमेरिका इनडोर वाणिज्यिक प्रकाश व्यवस्था और आउटडोर रोडवे, पार्किंग स्थल और गेराज रोशनी दोनों के लिए समान प्रदर्शन और सुरक्षा मानकों की स्थापना में आगे बढ़ रहा है।

IEC 61000-4-5 के अनुसार ओवरवॉल्टेज ट्रांसिएंट सर्ज परीक्षण संयुक्त राज्य अमेरिका को छोड़कर एलईडी लाइटिंग असेंबली के लिए एक वैश्विक आवश्यकता है, जिसमें मानकों का अपना सेट है। इसके अलावा, IEC61547 का हिस्सा, 'उपकरण सामान्य प्रकाश उद्देश्यों के लिए, ' को विद्युत चुम्बकीय संगतता (EMC) प्रतिरक्षा परीक्षण की आवश्यकता होती है। चित्रा 2 दो तरंगों को दर्शाता है जो परीक्षण वोल्टेज और वर्तमान के वृद्धि समय और अवधि को परिभाषित करते हैं। परीक्षण तरंग एक संयोजन है 1.xn--250S-QMA265B ओपन सर्किट वोल्टेज और 8 × 20μS शॉर्ट सर्किट वर्तमान तरंग। इस परीक्षण का संचालन करने के लिए, निर्दिष्ट शिखर वर्तमान को ल्यूमिनेयर से कनेक्ट करने से पहले जमीन पर आउटपुट को छोटा करके सर्ज जनरेटर पर कैलिब्रेट किया जाता है।

सर्ज एनर्जी से होने वाली क्षति को रोकने के लिए, विश्वसनीयता बढ़ाने, रखरखाव को कम करें, और एक आउटडोर लाइटिंग इंस्टॉलेशन के उपयोगी जीवन का विस्तार करें, एक मजबूत सर्ज दमन सर्किट आवश्यक है। चित्रा 3 विभिन्न तत्वों को अक्सर एक स्ट्रीट लाइट सर्ज प्रोटेक्शन सर्किट में शामिल दिखाता है।

MOV प्रौद्योगिकी बिजली की आपूर्ति और अन्य अनुप्रयोगों में संक्रमण को दबाने के लिए एक सस्ती, अत्यधिक प्रभावी तरीका है, जैसे कि एसपीडी मॉड्यूल अक्सर एक एलईडी ड्राइवर के सामने स्थित है।

MOVs को माइक्रोसेकंड के भीतर ओवरवॉल्टेज ट्रांसएंट को क्लैंप करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। हालांकि, जब एसपीडी मॉड्यूल में निर्मित होता है, तो MOVs तटस्थ के नुकसान के कारण या दोषपूर्ण स्थापना वायरिंग के कारण अस्थायी ओवरवॉल्टेज स्थितियों के अधीन हो सकता है। ये स्थितियां एक MOV को गंभीर रूप से तनाव दे सकती हैं और इसे थर्मल रनवे का अनुभव करने का कारण बन सकती हैं, जिसके परिणामस्वरूप धुआं, ओवरहीटिंग और संभवतः आग लगती है। एसपीडी (उल 1449 सहित) के लिए उत्तरी अमेरिकी सुरक्षा मानक एटिपिकल स्थितियों को परिभाषित करते हैं, जिसके तहत एसपीडी सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए उपकरणों का परीक्षण किया जाना चाहिए। मजबूत एसपीडी डिज़ाइन थर्मल रनवे से मूव्स की सुरक्षा के लिए थर्मल डिस्कनेक्ट की सुविधा देता है।

एक बड़े उछाल या कई छोटे सर्ज के संपर्क में आने के बाद मूव्स लगातार कम हो जाते हैं, जिससे मूव रिसाव करंट बढ़ता है। यहां तक ​​कि सामान्य परिस्थितियों (जैसे, 120 VAC/240 VAC ऑपरेटिंग वोल्टेज) के तहत, इस गिरावट से MOV के तापमान में वृद्धि होगी। MOV के बगल में रखा एक थर्मल डिस्कनेक्ट का उपयोग MOV तापमान में वृद्धि को महसूस करने के लिए किया जा सकता है क्योंकि यह बिगड़ता रहता है। जब MOV अपने परिचालन जीवन के अंत तक पहुंचता है, तो थर्मल डिस्कनेक्ट सर्किट को खोल देगा, सर्किट से अपमानित MOV को हटा देगा, और इसकी भयावह विफलता को रोकता है।

अंत-जीवन/प्रतिस्थापन संकेत

एक बार जब एक MOV सर्किट से डिस्कनेक्ट हो जाता है, तो SPD अब सर्ज दमन प्रदान नहीं करता है। बाद के उछाल को स्थिरता को नुकसान पहुंचाने से रोकने के लिए, सर्किट डिजाइनर को एक ऐसी विधि को लागू करना चाहिए जो रखरखाव कर्मियों को सचेत करता है कि एसपीडी को प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है। Luminaire डिजाइनरों में दो मुख्य प्रकार के SPD मॉड्यूल कॉन्फ़िगरेशन होते हैं, जिनसे चुनने के लिए, उनके रखरखाव और वारंटी रणनीतियों पर निर्भर करता है: समानांतर- और श्रृंखला से जुड़े सर्ज प्रोटेक्शन सबसैम्बलीज़।

● समानांतर कनेक्शन: SPD मॉड्यूल लोड के साथ समानांतर में जुड़ा हुआ है। यहां, एक एसपीडी मॉड्यूल जो जीवन की स्थिति तक पहुंच गया है, को बिजली स्रोत से काट दिया जाता है, जबकि एसी/डीसी बिजली आपूर्ति इकाई ऊर्जावान रहती है। प्रकाश स्थिरता अभी भी संचालित होती है, लेकिन बिजली की आपूर्ति इकाई और एलईडी मॉड्यूल अब अगले उछाल से सुरक्षित नहीं हैं। आज, एसपीडी मॉड्यूल छोटे एलईडी के साथ उपलब्ध हैं जो प्रतिस्थापन संकेतक के रूप में काम करते हैं, जैसे कि एक हरे एलईडी जो एक ऑनलाइन एसपीडी मॉड्यूल या एक लाल एलईडी को इंगित करता है जो एक ऑफ़लाइन एसपीडी मॉड्यूल को इंगित करता है। प्रत्येक प्रकाश स्थिरता पर संकेतक रखने के बजाय एक नेटवर्क स्मार्ट लाइटिंग सिस्टम से जुड़े एसपीडी मॉड्यूल एंड-ऑफ-लाइफ इंडिकेशन तारों के साथ एक प्रकाश प्रबंधन केंद्र का उपयोग करके दूर से एसपीडी मॉड्यूल प्रतिस्थापन की आवश्यकता को इंगित करना भी संभव है।

● श्रृंखला कनेक्शन: इस कॉन्फ़िगरेशन में, एसपीडी मॉड्यूल लोड के साथ श्रृंखला में जुड़ा हुआ है। अपने जीवन के अंत में एक एसपीडी मॉड्यूल को पावर स्रोत से काट दिया जाता है, जो प्रकाश को बंद कर देता है, जो रखरखाव कॉल की आवश्यकता को दर्शाता है। डिस्कनेक्ट किए गए एसपीडी मॉड्यूल न केवल प्रकाश को बंद कर देता है, बल्कि भविष्य के सर्ज स्ट्राइक्स से एसी/डीसी बिजली आपूर्ति इकाई को अलग करता है। यह कॉन्फ़िगरेशन लोकप्रियता में बढ़ रहा है क्योंकि यह ल्यूमिनेयर निवेश की रक्षा करता है जबकि एसपीडी मॉड्यूल प्रतिस्थापन की प्रतीक्षा कर रहा है। एक समानांतर-जुड़े एसपीडी मॉड्यूल के मामले में, पूरे ल्यूमिनेयर को बदलने की तुलना में एक श्रृंखला से जुड़े एसपीडी मॉड्यूल को बदलने के लिए भी बहुत अधिक किफायती है।

निष्कर्ष

एलईडी बिजली आपूर्ति इकाई के सामने एक एसपीडी मॉड्यूल स्थापित करना प्रकाश व्यवस्था के लिए प्रभावी सुरक्षा प्रदान करता है। इन मॉड्यूल में थर्मल डिस्कनेक्ट रखने से उनकी समग्र सुरक्षा में सुधार होता है और उन्हें UL 1449 प्रमाणन प्राप्त करने में मदद मिलती है। एलईडी जुड़नार को अपने प्रारंभिक निवेश को वापस करने की अनुमति देने के लिए, डिजाइनरों को शामिल करने के लिए तंत्र शामिल होना चाहिए ताकि उनके एसपीडी मॉड्यूल को प्रतिस्थापन की आवश्यकता हो।

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