Visualizzazioni: 0 Autore: Editor del sito Tempo di pubblicazione: 2021-03-25 Origine: Sito
Circa il 25 percento del consumo globale di energia va alle applicazioni di illuminazione, quindi rendere l'illuminazione più efficiente dal punto di vista energetico potrebbe avere un impatto drammatico sull'uso complessivo dell'energia o rendere disponibile più energia per altri usi. La legislazione progettata per scoraggiare l'uso di lampade a incandescenza è stata un fattore significativo nella crescita della domanda di apparecchiature di illuminazione a LED. Allo stesso tempo, sia i consumatori che gli utenti industriali sono sempre più interessati alle opzioni di illuminazione ad alta efficienza energetica, stimolando ulteriormente la domanda di illuminazione a LED.
Le innovazioni tecniche che incidono sull'efficienza dei LED (più lumen per watt), ottica secondaria (lenti/riflettori migliori) e dissipazione termica consentono sempre più l'illuminazione a LED di sostituire le fonti di luce legacy come vapore di mercurio, alogenuri di metallo e luoghi di vapore di sodio nelle applicazioni esterne. Tuttavia, l'illuminazione a LED esterna può essere molto costosa da installare; Il rimborso deve essere determinato in base a richieste di potenza più basse, a minori costi di manutenzione e a una durata operativa più lunga. Per evitare che l'illuminazione a LED all'aperto si verifichi fallimenti entro un periodo di rimborso degli investimenti di circa cinque anni, sono essenziali un'elevata durata e affidabilità. Gli eventi di aumento transitorio nelle linee elettriche CA rappresentano una grave minaccia per gli apparecchi di illuminazione a LED esterni.
Impumenti indotti da fulmini indiretti
Ogni volta che i dispositivi elettrici vengono attivati o spenti, le aspre transitorie di sovratensione possono influire sulle linee elettriche CA vicine. Allo stesso modo, gli attacchi di fulmini (Figura 1) possono generare aumenti transitori nelle linee elettriche CA, specialmente in ambienti esterni.
L'energia dei fulmini indiretti può influire negativamente sulle installazioni di illuminazione a LED esterna. La protezione della tensione transitoria è fondamentale per eliminare i guasti del campo guidati dall'ambiente elettrico. Gli appassionati sono vulnerabili al danno sia nelle modalità differenziali che comuni:
● Modalità differenziale: transitorio ad alta tensione/corrente tra i terminali LN o LL di un apparecchio potrebbe danneggiare i componenti nell'unità di alimentazione o nella scheda del modulo LED.
● Modalità comune: transitorio ad alta tensione/corrente tra LG (Terra) o Ng (Terra) dell'Aluminaire potrebbe rompere l'isolamento di sicurezza nell'unità di alimentazione o nel modulo a LED, incluso il LED all'isolamento del cestinnio.
I produttori di apparecchiature di illuminazione a LED si affidano a fusibili scelti con cura, varisti di ossido di metallo (mov) e Diodi di soppressione della tensione transitoria (TVS) per soddisfare importanti standard normativi e di sicurezza relativi ai transitori di sovratensione. Gli Stati Uniti stanno aprendo la strada a stabilire prestazioni uniformi e standard di sicurezza sia per l'illuminazione commerciale interna che per la carreggiata esterna, il parcheggio e l'illuminazione del garage.
I test di sovratensione transitoria di sovratensione per IEC 61000-4-5 sono un requisito globale per gli assiemi di illuminazione a LED, tranne negli Stati Uniti, che ha un proprio set di standard. Inoltre, parte del test di immunità EC61547, 'per scopi di illuminazione generale, ' richiede una compatibilità elettromagnetica (EMC). La Figura 2 mostra due forme d'onda che definiscono il tempo di aumento e la durata della tensione e della corrente di prova. La forma d'onda di prova è una combinazione 1.xn--250s-qma265b della tensione del circuito aperto e forma d'onda della corrente di cortocircuito 8 × 20μs. Per condurre questo test, la corrente di picco specificata viene calibrata sul generatore di sovratensione cortocircuindo l'uscita a terra prima di connettersi al luminaire.
Per prevenire danni causati dall'energia di aumento, migliorare l'affidabilità, ridurre al minimo la manutenzione ed estendere la durata utile di un'installazione di illuminazione esterna, è essenziale un robusto circuito di soppressione della sovratensione. La Figura 3 illustra i vari elementi spesso incorporati in un circuito di protezione da sovratensione della luce di strada.
La tecnologia MOV è un metodo economico e altamente efficace per sopprimere i transitori negli alimentatori e altre applicazioni, come i moduli SPD spesso situati di fronte a un driver a LED.
I MOV sono progettati per bloccare i transitori di sovratensione all'interno dei microsecondi. Tuttavia, se integrati nei moduli SPD, i MOV possono essere soggetti a condizioni di sovratensione temporanea causate dalla perdita di cablaggio di installazione neutro o difettoso. Queste condizioni possono stressare gravemente un mov e farla sperimentare in fuga termica, con conseguente fumo, surriscaldamento e possibilmente incendio. Gli standard di sicurezza nordamericana per gli SPD (incluso UL 1449) definiscono le condizioni atipiche in base alle quali i dispositivi devono essere testati per garantire la sicurezza SPD. I design SPD robusti sono dotati di disconnessioni termiche per proteggere le mov dalla fuga termica.
I mov tendono a degradarsi costantemente dopo l'esposizione a una grande ondata o diverse piccole onde, il che porta all'aumento della corrente di perdita di Mov. Anche in condizioni normali (ad es. 120 VAC/240 VAC Tensione operativa), questo degrado aumenterà la temperatura di Mov. Una disconnessione termica posizionata accanto al MOV può essere utilizzata per percepire l'aumento della temperatura di MOV mentre continua a deteriorarsi. Quando il mov raggiunge la fine della sua durata operativa, la disconnessione termica aprirà il circuito, rimuoverà il mov degradato dal circuito e ne impedisce il fallimento catastrofico.
Indicazione di fine vita/sostituzione
Una volta che un MOV viene scollegato dal circuito, l'SPD non fornisce più una soppressione della sovratensione. Per evitare che i successivi aumenti di danneggiare l'apparecchiatura, il progettista del circuito dovrebbe implementare un metodo che avvisa il personale di manutenzione che l'SPD richiede la sostituzione. I progettisti di luminaire hanno due tipi principali di configurazioni di moduli SPD da cui scegliere, a seconda delle loro strategie di manutenzione e garanzia: sottoassiemi di protezione da sovratensioni parallele e collegate.
● Connessione parallela: il modulo SPD è collegato in parallelo con il carico. Qui, un modulo SPD che ha raggiunto la condizione di fine vita viene disconnesso dalla fonte di alimentazione mentre l'unità di alimentazione AC/DC rimane eccitato. Il dispositivo di illuminazione funziona ancora, ma l'unità di alimentazione e il modulo LED non sono più protetti dalla prossima ondata. Oggi, i moduli SPD sono disponibili con piccoli LED che fungono da indicatori di sostituzione, come un LED verde che indica un modulo SPD online o un LED rosso che indica un modulo SPD offline. È anche possibile indicare la necessità di sostituzione del modulo SPD in remoto utilizzando un centro di gestione della luce con fili di indicazione di fine vita del modulo SPD collegati a un sistema di illuminazione intelligente in rete anziché posizionare gli indicatori su ciascun dispositivo di illuminazione.
● Connessione in serie: in questa configurazione, il modulo SPD è collegato in serie con il carico. Un modulo SPD alla fine della sua vita è disconnesso dalla fonte di alimentazione, che disattiva la luce, indicando la necessità di una chiamata di manutenzione. Il modulo SPD disconnesso non solo disattiva la luce ma isola l'unità di alimentazione AC/DC da futuri colpi di sovratensione. Questa configurazione sta crescendo in popolarità perché protegge l'investimento di apparecchio mentre il modulo SPD è in attesa di sostituzione. È anche molto più economico sostituire un modulo SPD collegato in serie piuttosto che sostituire l'intero apparecchio, come nel caso di un modulo SPD collegato in parallelo.
CONCLUSIONE
L'installazione di un modulo SPD davanti all'unità di alimentazione a LED fornisce una protezione efficace per i sistemi di illuminazione. Posizionare disconnessioni termiche in questi moduli migliora la loro sicurezza generale e li aiuta a ottenere la certificazione UL 1449. Per consentire agli apparecchi a LED di rimborsare il loro investimento iniziale, i progettisti devono includere meccanismi per indicare che i loro moduli SPD richiedono la sostituzione.
Per ulteriori informazioni, visitare: www.yint-ectronic.com
