Alegerea protecției potrivite a circuitului pentru LED -uri

Aproximativ 25 la sută din consumul global de energie se adresează aplicațiilor de iluminat, astfel încât iluminarea mai eficientă din punct de vedere energetic ar putea avea un impact dramatic asupra utilizării generale a energiei sau să pună la dispoziție mai multă energie pentru alte utilizări. Legislația concepută pentru a descuraja utilizarea lămpilor incandescente a fost un factor semnificativ în creșterea cererii pentru echipamente de iluminat cu LED -uri. În același timp, atât consumatorii, cât și utilizatorii industriali sunt din ce în ce mai interesați de opțiunile de iluminare eficiente din punct de vedere energetic, stimulând în continuare cererea de iluminare cu LED-uri.

Inovații tehnice care au impact asupra eficienței LED -urilor (mai mulți lumeni pe watt), optică secundară (lentile/reflectoare mai bune) și disiparea termică permit din ce în ce mai mult iluminatul cu LED -uri să înlocuiască surse de lumină Cu toate acestea, iluminatul cu LED -uri exterioare poate fi foarte scump de instalat; Redaprerea de rambursare trebuie să fie determinată pe baza cerințelor mai mici de putere, a costurilor de întreținere mai mici și a unei durate de viață mai lungi. Pentru a împiedica iluminatul cu LED -uri exterioare să se confrunte cu eșecuri într -o perioadă de rambursare a investițiilor de aproximativ cinci ani, durabilitatea ridicată și fiabilitatea sunt esențiale. Evenimentele de creștere tranzitorie în liniile electrice de curent alternativ reprezintă o amenințare serioasă la corpurile de iluminat cu LED -uri în aer liber.

Surje induse de fulgere indirecte

Ori de câte ori dispozitivele electrice sunt pornite sau dezactivate, supratensiunile tranzitorii de supratensiune pot afecta liniile electrice de curent alternativ din apropiere. În mod similar, loviturile de fulgere (figura 1) pot genera creșteri tranzitorii în liniile electrice de curent alternativ, în special în mediile exterioare.

Energia indirectă a fulgerului poate afecta în mod negativ instalațiile de iluminat cu LED -uri exterioare. Protecția tranzitorie a tensiunii este crucială pentru a elimina defecțiunile câmpului determinate de mediul electric. Corpurile de iluminat sunt vulnerabile la deteriorare atât în ​​modurile diferențiale, cât și în moduri comune:

● Modul diferențial: Tranzacția de înaltă tensiune/curent între terminalele LN sau LL ale unui corp de iluminat ar putea deteriora componentele din unitatea de alimentare sau placa de modul LED.

● Modul comun: Tranzamentul de înaltă tensiune/curent între LG (Pământ) sau Ng (Pământ) al corpului de iluminat ar putea rupe izolația de siguranță în unitatea de alimentare cu energie electrică sau placa de modul LED, inclusiv LED-ul la izolația de căldură.

Producătorii de echipamente de iluminat cu LED se bazează pe siguranțe alese cu atenție, variatoare de oxid de metal (MOVS) și Suprimarea tensiunii tranzitorii (TVS) diode pentru a îndeplini standardele importante de reglementare și de siguranță legate de tranzitorii de supratensiune. Statele Unite conduc calea în stabilirea unor standarde uniforme de performanță și siguranță atât pentru iluminatul comercial interior, cât și pentru calea exterioară, parcarea și iluminarea garajului.

Testarea supratensiunii tranzitorii de supratensiune pe IEC 61000-4-5 este o cerință globală pentru ansamblurile de iluminat cu LED, cu excepția Statelor Unite, care are propriul său set de standarde. În plus, o parte din IEC61547, 'Echipament în scopuri generale de iluminat, ' necesită testarea imunității de compatibilitate electromagnetică (EMC). Figura 2 prezintă două forme de undă care definesc timpul de creștere și durata tensiunii de testare și a curentului. Forma de undă de testare este o combinație 1.XN-250S-QMA265B Tensiunea circuitului deschis și forma de curent de scurtcircuit de scurtcircuit 8 × 20 μs. Pentru a efectua acest test, curentul de vârf specificat este calibrat pe generatorul de supratensiune prin scurtarea ieșirii la sol înainte de conectarea la iluminatul.

Pentru a preveni deteriorarea cauzată de energia de creștere, pentru a spori fiabilitatea, a minimiza întreținerea și a extinde durata de viață utilă a unei instalații de iluminat în aer liber, este esențial un circuit robust de suprimare a supratesiunii. Figura 3 ilustrează diferitele elemente încorporate adesea într -un circuit de protecție a supratensiunii ușoare.

Tehnologia MOV este o metodă accesibilă, extrem de eficientă, pentru suprimarea tranzitorilor în sursele de alimentare și alte aplicații, cum ar fi modulele SPD adesea situate în fața unui șofer LED.

MOV -urile sunt proiectate pentru a bloca tranzitorii de supratensiune în microsecunde. Cu toate acestea, atunci când sunt încorporate în module SPD, MOVS pot fi supuse unor condiții de supratensiune temporară cauzate de pierderea de neutre sau de cabluri de instalare defecte. Aceste condiții pot stresa grav un MOV și îl pot determina să experimenteze termic, rezultând fum, supraîncălzire și, eventual, foc. Standardele de siguranță din America de Nord pentru SPD (inclusiv UL 1449) definesc condiții atipice în baza cărora dispozitivele trebuie testate pentru a asigura siguranța SPD. Proiectele SPD robuste prezintă deconectări termice pentru a proteja MOV -urile de fundaș termic.

MOV -urile tind să se degradeze constant după expunerea la o creștere mare sau mai multe creșteri mici, ceea ce duce la creșterea curentului de scurgere MOV. Chiar și în condiții normale (de exemplu, 120 VAC/240 VAC Tensiune de funcționare), această degradare va crește temperatura MOV. O deconectare termică plasată lângă MOV poate fi utilizată pentru a sesiza creșterea temperaturii MOV, deoarece continuă să se deterioreze. Când MOV -ul ajunge la sfârșitul vieții sale de funcționare, deconectarea termică va deschide circuitul, va îndepărta MOV -ul degradat din circuit și va preveni defecțiunea sa catastrofală.

Indicația de sfârșit de viață/înlocuire

Odată ce un MOV este deconectat de circuit, SPD nu mai oferă suprimarea supratensiunii. Pentru a împiedica creșterea ulterioară a deteriorării corpului, proiectantul de circuit ar trebui să implementeze o metodă care avertizează personalul de întreținere potrivit căruia SPD necesită înlocuire. Proiectanții de iluminat au două tipuri principale de configurații ale modulului SPD din care să aleagă, în funcție de strategiile de întreținere și garanție: subansambluri de protecție împotriva protecției supratensiunilor din paralel și în serie.

● Conexiune paralelă: modulul SPD este conectat în paralel cu sarcina. Aici, un modul SPD care a atins starea de sfârșit de viață este deconectat de la sursa de alimentare, în timp ce unitatea de alimentare cu curent continuu rămâne energizată. Corpul de iluminat funcționează în continuare, dar unitatea de alimentare și modulul LED nu mai sunt protejate de următoarea creștere. Astăzi, modulele SPD sunt disponibile cu LED -uri mici care servesc ca indicatori de înlocuire, cum ar fi un LED verde care indică un modul SPD online sau un LED roșu care indică un modul SPD offline. De asemenea, este posibil să se indice necesitatea înlocuirii modulului SPD de la distanță, folosind un centru de gestionare a luminii cu cabluri de indicație de la sfârșitul vieții modulului SPD conectate la un sistem de iluminare inteligentă în rețea, mai degrabă decât să plaseze indicatori la fiecare corp de iluminat.

● Conexiune în serie: În această configurație, modulul SPD este conectat în serie cu sarcina. Un modul SPD la sfârșitul vieții este deconectat de la sursa de alimentare, care oprește lumina, ceea ce indică necesitatea unui apel de întreținere. Modulul SPD deconectat nu numai că oprește lumina, dar izolează unitatea de alimentare cu curent alternativ AC/DC de atacurile viitoare. Această configurație crește în popularitate, deoarece protejează investiția de corpuri de iluminat, în timp ce modulul SPD așteaptă înlocuirea. De asemenea, este mult mai economic să înlocuiți un modul SPD conectat în serie decât să înlocuiți întregul corp de iluminat, ca în cazul unui modul SPD conectat paralel.

CONCLUZIE

Instalarea unui modul SPD în fața unității de alimentare cu LED oferă o protecție eficientă pentru sistemele de iluminat. Plasarea deconectărilor termice în aceste module îmbunătățește siguranța lor generală și îi ajută să obțină certificarea UL 1449. Pentru a permite corpurilor LED să -și plătească investițiile inițiale, proiectanții trebuie să includă mecanisme pentru a indica modulele SPD necesită înlocuire.

Pentru mai multe informații, vizitați: www.yint-electronic.com