Wybór prawej ochrony obwodu dla diod LED

Około 25 procent globalnego zużycia energii należy do zastosowań oświetleniowych, więc zwiększenie energii oświetlenia może mieć dramatyczny wpływ na ogólne zużycie energii lub udostępnić więcej mocy do innych zastosowań. Ustawodawstwo mające na celu zniechęcenie do używania lamp żarowych było istotnym czynnikiem wzrostu popytu na sprzęt oświetlenia LED. Jednocześnie zarówno konsumenci, jak i użytkownicy przemysłowi są coraz bardziej zainteresowani energooszczędnymi opcjami oświetleniowymi, dodatkowo stymulując zapotrzebowanie na oświetlenie LED.

Innowacje techniczne, które wpływają na wydajność LED (więcej lumenów na wat), wtórną optykę (lepsze soczewki/odbłyśniki) i rozproszenie termiczne coraz częściej pozwalają oświetleniem LED w celu zastąpienia starszych źródeł światła, takich jak pary rtęci, halogenku metalu i opary sodu w aplikacjach na zewnątrz. Jednak oświetlenie LED na zewnątrz może być bardzo drogie w instalacji; Zwrot należy określić na podstawie niższych wymagań dotyczących mocy, niższych kosztów konserwacji i dłuższej żywotności operacyjnej. Aby zapobiec odczuciu oświetlenia LED na świeżym powietrzu w okresie zwrotu w okresie zwrotu około pięciu lat, niezbędna jest wysoka trwałość i niezawodność. Przejściowe zdarzenia wzrostu w liniach energetycznych AC stanowią poważne zagrożenie dla zewnętrznych opraw oświetleniowych LED.

Pośrednie przypominające piorun

Ilekroć urządzenia elektryczne są włączane lub wyłączane, przemijające napięcie mogą wpływać na pobliskie linie energetyczne prądu przemiennego. Podobnie uderzenia błyskawicy (ryc. 1) mogą generować przejściowe gwałty w liniach energetycznych prądu przemiennego, szczególnie w środowiskach zewnętrznych.

Pośrednia energia błyskawicy może negatywnie wpływać na instalacje oświetlenia LED na zewnątrz. Przejściowe ochrona napięcia ma kluczowe znaczenie dla wyeliminowania awarii pola napędzanych przez środowisko elektryczne. Luminaires są podatne na uszkodzenia zarówno w trybach różnicowych, jak i wspólnych:

● Tryb różnicowy: Wysokie napięcie/prąd przejściowe między zaciskami LN lub LL oprawy mogą uszkodzić komponenty w zasilaczu lub płycie modułu LED.

● Tryb wspólny: Wysokie napięcie/prąd przejściowy między LG (Ziemia) lub NG (Ziemia) Luminaire może przełamać izolację bezpieczeństwa w zasilaczu lub płycie modułu LED, w tym LED do izolacji cieplnej.

Producenci urządzeń do oświetlenia LED polegają na starannie wybranych bezpiecznikach, Varystory tlenku metalu (MOV) i Diody tłumienia napięcia przejściowego (TVS) w celu spełnienia ważnych standardów regulacyjnych i bezpieczeństwa związanych z przepustami o przepięciu. Stany Zjednoczone kierują się ustanawianiem jednolitych standardów wydajności i bezpieczeństwa zarówno dla komercyjnego oświetlenia wewnętrznego, jak i na zewnątrz, parking i oświetlenie garażu.

Przejściowe testy przypływu przepięcia na IEC 61000-4-5 jest globalnym wymogiem zespołów oświetleniowych LED, z wyjątkiem Stanów Zjednoczonych, które mają swój własny zestaw standardów. Ponadto część IEC61547, „Sprzęt do ogólnych celów oświetlenia, ” wymaga testowania odporności kompatybilności elektromagnetycznej (EMC). Ryc. 2 pokazuje dwa przebiegi, które definiują czas wzrostu i czas trwania napięcia testowego i prądu. Fala testowa jest kombinacją 1.xN-25S-QMA265B Napięcie obwodu otwartego i przebieg prądu zwarciowego 8 × 20 μs. Aby przeprowadzić ten test, określony prąd szczytowy jest skalibrowany na generatorze Surge, zwracając wyjście do uziemienia przed połączeniem z oprawą.

Aby zapobiec uszkodzeniom spowodowanym energią przypływu, zwiększyć niezawodność, zminimalizować konserwację i przedłużyć okres użytkowania instalacji oświetlenia na zewnątrz, niezbędny jest solidny obwód supresji przypływu. Rycina 3 ilustruje różne elementy często włączone do obwodu ochrony światła ulicznego.

MOV Technology jest niedrogą, wysoce skuteczną metodą tłumienia stanów napędów zasilających i innych zastosowań, takich jak moduły SPD, często znajdujące się przed kierowcą LED.

MOV są zaprojektowane w celu zacisku stanów przejściowych przepięć w mikrosekundach. Jednak, gdy jest wbudowane w moduły SPD, MOVS mogą podlegać tymczasowym warunkom przepięcia spowodowanego utratą neutralnej lub wadliwego okablowania instalacji. Warunki te mogą poważnie podkreślić ruch i powodować, że doświadczy go ucieczki termicznej, powodując dym, przegrzanie i prawdopodobnie ogień. Północnoamerykańskie standardy bezpieczeństwa dla SPD (w tym UL 1449) definiują atypowe warunki, w których urządzenia należy przetestować, aby zapewnić bezpieczeństwo SPD. Solidne projekty SPD mają rozłączenia termiczne w celu ochrony ruchów przed ucieczką termiczną.

MOV mają tendencję do stale rozkładania się po ekspozycji na duży wzrost lub kilka małych fal, co prowadzi do wzrostu prądu wycieku mocy. Nawet w normalnych warunkach (np. Napięcie robocze 120 VAC/240 VAC), degradacja ta zwiększy temperaturę MOV. Rozłączenie termiczne umieszczone obok MOV można wykorzystać do wyczucia wzrostu temperatury mocy, ponieważ nadal się pogarsza. Gdy ruch osiągnie koniec jego żywotności, rozłączenie termiczne otworzy obwód, usunie zdegradowany ruch z obwodu i zapobiec jego katastrofalnej awarii.

Wskazanie na koniec życia/wymiany

Po odłączeniu MOV od obwodu SPD nie zapewnia już tłumienia przypływu. Aby zapobiec uszkodzeniu urządzeń, projektant obwodu powinien zaimplementować metodę, która ostrzega personel konserwacyjny, że SPD wymaga wymiany. Projektanci Luminaire mają dwa główne typy konfiguracji modułów SPD, z których do wyboru, w zależności od ich strategii konserwacji i gwarancji: podzespoły o ochronie przypływu równoległych i serii.

● Połączenie równoległe: Moduł SPD jest podłączony równolegle z obciążeniem. Tutaj moduł SPD, który osiągnął stan na koniec życia, jest odłączony od źródła zasilania, podczas gdy zasilacz AC/DC pozostaje energetyzowany. Oprawa oświetleniowa nadal działa, ale moduł zasilacza i moduł LED nie są już chronione przed następnym wzrostem. Obecnie moduły SPD są dostępne z małymi diodami LED, które służą jako wskaźniki zastępcze, takie jak zielona dioda LED, która wskazuje moduł SPD online lub czerwona dioda LED, która wskazuje moduł SPD offline. Możliwe jest również wskazanie zdalnej wymiany modułu SPD za pomocą Centrum Zarządzania Światłem z przewodami wskazującymi moduł SPD podłączony do sieciowego inteligentnego systemu oświetlenia, a nie umieszczania wskaźników w każdym urządzeniu oświetleniowym.

● Połączenie szeregowe: W tej konfiguracji moduł SPD jest połączony szeregowo z ładunkiem. Moduł SPD na końcu jego życia jest odłączony od źródła zasilania, które wyłącza światło, co wskazuje na potrzebę wywołania konserwacji. Odłączony moduł SPD nie tylko wyłącza światło, ale izoluje zasilacz AC/DC z przyszłych strajków. Ta konfiguracja rośnie popularność, ponieważ chroni luminaire inwestycję, podczas gdy moduł SPD czeka na wymianę. O wiele bardziej ekonomiczne jest również zastąpienie modułu SPD podłączonego szeregowo niż zastąpienie całego oprawy, jak w przypadku modułu SPD podłączonego równoległego.

WNIOSEK

Instalowanie modułu SPD przed zasilaczem LED zapewnia skuteczną ochronę systemów oświetleniowych. Umieszczenie rozłączeń termicznych w tych modułach poprawia ich ogólne bezpieczeństwo i pomaga im osiągnąć certyfikat UL 1449. Aby umożliwić oprawy LED spłacanie początkowej inwestycji, projektanci muszą uwzględnić mechanizmy wskazujące, że ich moduły SPD wymagają wymiany.

Aby uzyskać więcej informacji, odwiedź: www.yint-electronic.com