Memilih perlindungan litar yang betul untuk LED

Kira-kira 25 peratus penggunaan tenaga global pergi ke aplikasi pencahayaan, jadi membuat pencahayaan lebih cekap tenaga boleh memberi kesan dramatik terhadap penggunaan tenaga keseluruhan atau membuat lebih banyak kuasa tersedia untuk kegunaan lain. Perundangan yang direka untuk menghalang penggunaan lampu pijar telah menjadi faktor penting dalam pertumbuhan permintaan untuk peralatan pencahayaan LED. Pada masa yang sama, kedua-dua pengguna dan pengguna perindustrian semakin berminat dengan pilihan pencahayaan yang cekap tenaga, terus merangsang permintaan untuk pencahayaan LED.

Inovasi teknikal yang memberi kesan kepada kecekapan LED (lebih banyak lumens per watt), optik sekunder (kanta/reflektor yang lebih baik), dan pelesapan haba semakin membolehkan pencahayaan LED menggantikan sumber cahaya warisan seperti wap merkuri, halida logam, dan lampu saprum sodium dalam aplikasi luaran. Walau bagaimanapun, pencahayaan LED luaran boleh menjadi sangat mahal untuk dipasang; Bayaran balik mesti ditentukan berdasarkan tuntutan watt yang lebih rendah, kos penyelenggaraan yang lebih rendah, dan hayat operasi yang lebih lama. Untuk mengelakkan pencahayaan LED luar daripada mengalami kegagalan dalam tempoh bayaran balik pelaburan kira -kira lima tahun, ketahanan dan kebolehpercayaan yang tinggi adalah penting. Acara lonjakan sementara di garisan kuasa AC mewakili ancaman serius terhadap lekapan lampu LED luaran.

Lonjakan yang disebabkan oleh kilat tidak langsung

Setiap kali peranti elektrik dihidupkan atau dimatikan, lonjakan sementara overvoltage boleh menjejaskan talian kuasa AC yang berdekatan. Begitu juga, serangan kilat (Rajah 1) boleh menjana lonjakan sementara dalam talian kuasa AC, terutamanya dalam persekitaran luaran.

Tenaga kilat tidak langsung boleh menjejaskan pemasangan pencahayaan LED luaran yang teruk. Perlindungan voltan sementara adalah penting untuk menghapuskan kegagalan medan yang didorong oleh persekitaran elektrik. Luminair terdedah kepada kerosakan dalam mod perbezaan dan biasa:

● Mod pembezaan: Voltan tinggi/arus semasa antara terminal LN atau LL dari luminaire boleh merosakkan komponen dalam unit bekalan kuasa atau papan modul LED.

● Mod biasa: Voltan tinggi/arus semasa antara LG (Bumi) atau NG (Bumi) luminaire boleh memecahkan penebat keselamatan di unit bekalan kuasa atau papan modul LED, termasuk LED kepada penebat haba-sink.

Pengilang peralatan pencahayaan LED bergantung pada fius yang dipilih dengan teliti, variasi oksida logam (MOV) dan Diod penindasan voltan sementara (TVS) untuk memenuhi piawaian pengawalseliaan dan keselamatan penting yang berkaitan dengan transien overvoltage. Amerika Syarikat memimpin jalan dalam mewujudkan piawaian prestasi dan keselamatan seragam untuk pencahayaan komersial dalaman dan jalan luaran, tempat letak kereta dan pencahayaan garaj.

Ujian lonjakan transient overvoltage per IEC 61000-4-5 adalah keperluan global untuk perhimpunan pencahayaan LED, kecuali di Amerika Syarikat, yang mempunyai set piawaian sendiri. Di samping itu, sebahagian daripada IEC61547, 'Peralatan untuk tujuan pencahayaan umum, ' memerlukan keserasian elektromagnet (EMC) ujian imuniti. Rajah 2 menunjukkan dua bentuk gelombang yang menentukan masa naik dan tempoh voltan ujian dan arus. Bentuk gelombang ujian adalah kombinasi 1.xn-250s-qma265b voltan litar terbuka dan 8 × 20μs bentuk gelombang litar pintas. Untuk menjalankan ujian ini, arus puncak yang ditentukan dikalibrasi pada penjana lonjakan dengan memendekkan output ke tanah sebelum menyambung ke luminaire.

Untuk mengelakkan kerosakan yang disebabkan oleh tenaga lonjakan, meningkatkan kebolehpercayaan, meminimumkan penyelenggaraan, dan memanjangkan hayat berguna pemasangan pencahayaan luar, litar penindasan lonjakan yang mantap adalah penting. Rajah 3 menggambarkan pelbagai elemen yang sering dimasukkan ke dalam litar perlindungan lonjakan cahaya jalan.

Teknologi MOV adalah kaedah yang berpatutan dan sangat berkesan untuk menekan transien dalam bekalan kuasa dan aplikasi lain, seperti modul SPD yang sering terletak di hadapan pemandu LED.

MOV direka untuk mengapit transien overvoltage dalam mikroseconds. Walau bagaimanapun, apabila dibina ke dalam modul SPD, MOV boleh tertakluk kepada keadaan overvoltage sementara yang disebabkan oleh kehilangan neutral atau oleh pendawaian pemasangan yang rosak. Keadaan ini boleh menekankan dengan teruk dan menyebabkan ia mengalami pelarian terma, mengakibatkan asap, terlalu panas, dan mungkin api. Piawaian keselamatan Amerika Utara untuk SPD (termasuk UL 1449) menentukan keadaan atipikal di mana peranti mesti diuji untuk memastikan keselamatan SPD. Reka bentuk SPD yang mantap mempunyai ciri -ciri terma untuk melindungi MOV dari pelarian haba.

MOVS cenderung merendahkan dengan mantap selepas pendedahan kepada lonjakan besar atau beberapa lonjakan kecil, yang membawa kepada peningkatan kebocoran MOV arus. Walaupun dalam keadaan normal (contohnya, voltan operasi 120 VAC/240 VAC), kemerosotan ini akan meningkatkan suhu MOV. Potongan haba yang diletakkan di sebelah MOV boleh digunakan untuk merasakan peningkatan suhu MOV kerana ia terus merosot. Apabila MOV mencapai akhir hayat operasi, putus haba akan membuka litar, keluarkan bergerak yang terdegradasi dari litar, dan menghalang kegagalan bencana.

Petunjuk akhir/penggantian

Sebaik sahaja MOV terputus dari litar, SPD tidak lagi memberikan penindasan lonjakan. Untuk mengelakkan lonjakan seterusnya daripada merosakkan perlawanan, pereka litar harus melaksanakan kaedah yang memberi amaran kepada kakitangan penyelenggaraan yang SPD memerlukan penggantian. Pereka luminaire mempunyai dua jenis utama konfigurasi modul SPD yang boleh dipilih, bergantung kepada strategi penyelenggaraan dan jaminan mereka: subassemblies perlindungan selari dan siri yang berkaitan dengan siri.

● Sambungan selari: Modul SPD disambungkan selari dengan beban. Di sini, modul SPD yang telah mencapai keadaan akhir hayat diputuskan dari sumber kuasa manakala unit bekalan kuasa AC/DC tetap bertenaga. Perlawanan pencahayaan masih beroperasi, tetapi unit bekalan kuasa dan modul LED tidak lagi dilindungi dari lonjakan seterusnya. Hari ini, modul SPD boleh didapati dengan LED kecil yang berfungsi sebagai petunjuk pengganti, seperti LED hijau yang menunjukkan modul SPD dalam talian atau LED merah yang menunjukkan modul SPD luar talian. Ia juga mungkin untuk menunjukkan keperluan untuk penggantian modul SPD dari jauh dengan menggunakan pusat pengurusan cahaya dengan wayar petunjuk akhir hayat modul SPD yang disambungkan ke sistem pencahayaan pintar rangkaian dan bukannya meletakkan petunjuk pada setiap perlawanan pencahayaan.

● Sambungan Siri: Dalam konfigurasi ini, modul SPD disambungkan secara siri dengan beban. Modul SPD pada akhir hidupnya terputus dari sumber kuasa, yang mematikan cahaya, menunjukkan keperluan untuk panggilan penyelenggaraan. Modul SPD yang terputus bukan sahaja mematikan cahaya tetapi mengasingkan unit bekalan kuasa AC/DC dari serangan lonjakan masa depan. Konfigurasi ini semakin popular kerana ia melindungi pelaburan luminaire manakala modul SPD sedang menunggu penggantian. Ia juga lebih ekonomik untuk menggantikan modul SPD yang disambungkan siri daripada menggantikan seluruh luminaire, seperti dalam kes modul SPD yang disambungkan selari.

Kesimpulan

Memasang modul SPD di hadapan unit bekalan kuasa LED menyediakan perlindungan yang berkesan untuk sistem pencahayaan. Meletakkan pemotongan terma dalam modul ini meningkatkan keselamatan keseluruhan mereka dan membantu mereka mencapai pensijilan UL 1449. Untuk membolehkan lekapan LED membayar balik pelaburan awal mereka, pereka mesti memasukkan mekanisme untuk menunjukkan modul SPD mereka memerlukan penggantian.

Untuk maklumat lanjut, sila layari: www.yint-electronic.com