การเลือกการป้องกันวงจรที่เหมาะสมสำหรับ LED

ประมาณ 25 เปอร์เซ็นต์ของการใช้พลังงานทั่วโลกไปยังแอพพลิเคชั่นที่ให้แสงสว่างดังนั้นการให้แสงสว่างประหยัดพลังงานมากขึ้นอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อการใช้พลังงานโดยรวมหรือทำให้พลังงานมากขึ้นสำหรับการใช้งานอื่น ๆ กฎหมายที่ออกแบบมาเพื่อกีดกันการใช้หลอดไส้เป็นปัจจัยสำคัญในการเติบโตของความต้องการอุปกรณ์ไฟ LED ในขณะเดียวกันทั้งผู้บริโภคและผู้ใช้ในอุตสาหกรรมมีความสนใจมากขึ้นในตัวเลือกแสงที่ประหยัดพลังงานมากขึ้นกระตุ้นความต้องการแสง LED

นวัตกรรมทางเทคนิคที่ส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของ LED (ลูเมนต่อวัตต์มากขึ้น) ออพติกทุติยภูมิ (เลนส์/สะท้อนแสงที่ดีกว่า) และการกระจายความร้อนจะช่วยให้แสง LED เพิ่มขึ้นเพื่อแทนที่แหล่งกำเนิดแสงดั้งเดิมเช่นไอปรอท, โลหะเฮไลด์และไฟโซเดียมในแอปพลิเคชันกลางแจ้ง อย่างไรก็ตามไฟ LED กลางแจ้งอาจมีราคาแพงมากในการติดตั้ง การคืนทุนจะต้องได้รับการพิจารณาตามความต้องการของวัตต์ที่ต่ำกว่าค่าบำรุงรักษาที่ลดลงและอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น เพื่อป้องกันไม่ให้แสงไฟ LED กลางแจ้งประสบความล้มเหลวภายในระยะเวลาคืนทุนการลงทุนประมาณห้าปีความทนทานและความน่าเชื่อถือสูงเป็นสิ่งจำเป็น เหตุการณ์การเพิ่มขึ้นชั่วคราวในสายไฟ AC แสดงถึงภัยคุกคามร้ายแรงต่อการติดตั้งไฟ LED กลางแจ้ง

การเกิดฟ้าผ่าที่เกิดจากสายฟ้าทางอ้อม

เมื่อใดก็ตามที่อุปกรณ์ไฟฟ้าเปิดหรือปิดไฟคลื่นแรงดันไฟฟ้าเกินอัตราเกินอาจส่งผลกระทบต่อสายไฟ AC ใกล้เคียง ในทำนองเดียวกันการนัดหยุดงานของสายฟ้า (รูปที่ 1) สามารถสร้างกระแสไฟกระชากชั่วคราวในสายไฟ AC โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมกลางแจ้ง

พลังงานฟ้าผ่าทางอ้อมอาจส่งผลกระทบต่อการติดตั้งไฟ LED กลางแจ้ง การป้องกันแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวเป็นสิ่งสำคัญในการกำจัดความล้มเหลวของสนามที่ขับเคลื่อนโดยสภาพแวดล้อมทางไฟฟ้า โคมไฟมีความเสี่ยงที่จะสร้างความเสียหายทั้งในโหมดต่างกันและทั่วไป:

●โหมดความแตกต่าง: แรงดันไฟฟ้าสูง/ปัจจุบันชั่วคราวระหว่างเทอร์มินัล LN หรือ LL ของโคมไฟอาจทำลายส่วนประกอบในหน่วยจ่ายไฟหรือบอร์ดโมดูล LED

●โหมดทั่วไป: แรงดันไฟฟ้าสูง/ปัจจุบันชั่วคราวระหว่าง LG (Earth) หรือ NG (Earth) ของโคมไฟสามารถทำลายฉนวนความปลอดภัยในหน่วยจ่ายไฟหรือบอร์ดโมดูล LED รวมถึง LED ไปยังฉนวนกันความร้อน

ผู้ผลิตอุปกรณ์ไฟ LED พึ่งพาฟิวส์ที่เลือกอย่างระมัดระวัง metal ออกไซด์ varistors (movs) และ ไดโอดการปราบปรามแรงดันไฟฟ้าชั่วคราว (TVS) เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานการกำกับดูแลและความปลอดภัยที่สำคัญที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าเกิน สหรัฐอเมริกาเป็นผู้นำในการสร้างประสิทธิภาพและมาตรฐานความปลอดภัยสำหรับทั้งแสงเชิงพาณิชย์ในร่มและถนนกลางแจ้งลานจอดรถและการส่องสว่างโรงรถ

การทดสอบไฟกระชากชั่วคราวเกิน IEC 61000-4-5 เป็นข้อกำหนดระดับโลกสำหรับการประกอบไฟ LED ยกเว้นในสหรัฐอเมริกาซึ่งมีชุดมาตรฐานของตัวเอง นอกจากนี้ส่วนหนึ่งของ IEC61547, 'อุปกรณ์สำหรับวัตถุประสงค์ด้านแสงทั่วไป ' ต้องใช้การทดสอบภูมิคุ้มกันความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) รูปที่ 2 แสดงรูปคลื่นสองรูปที่กำหนดเวลาและระยะเวลาที่เพิ่มขึ้นของแรงดันไฟฟ้าทดสอบและกระแสไฟฟ้า รูปคลื่นการทดสอบคือการรวมกัน 1.xn-250S-QMA265B แรงดันไฟฟ้าวงจรเปิดและรูปคลื่นกระแสไฟฟ้าลัดระยะสั้น 8 ×20μs ในการดำเนินการทดสอบนี้กระแสสูงสุดที่ระบุจะถูกสอบเทียบบนเครื่องกำเนิดไฟกระชากโดยการย่อเอาท์พุทไปยังกราวด์ก่อนที่จะเชื่อมต่อกับโคมไฟ

เพื่อป้องกันความเสียหายที่เกิดจากพลังงานไฟกระชากเพิ่มความน่าเชื่อถือลดการบำรุงรักษาและยืดอายุการใช้งานที่มีประโยชน์ของการติดตั้งแสงกลางแจ้งวงจรการปราบปรามไฟกระชากที่แข็งแกร่งเป็นสิ่งจำเป็น รูปที่ 3 แสดงให้เห็นถึงองค์ประกอบต่าง ๆ ที่มักรวมอยู่ในวงจรป้องกันไฟกระชากไฟถนน

เทคโนโลยี MOV เป็นวิธีที่ไม่แพงและมีประสิทธิภาพสูงสำหรับการระงับการชั่วคราวในแหล่งจ่ายไฟและแอพพลิเคชั่นอื่น ๆ เช่นโมดูล SPD มักจะอยู่ด้านหน้าของไดรเวอร์ LED

MOV ได้รับการออกแบบมาเพื่อจับแรงดันไฟฟ้าเกินค่าภายในไมโครวินาที อย่างไรก็ตามเมื่อสร้างขึ้นในโมดูล SPD MOV อาจอยู่ภายใต้เงื่อนไขการกระตุ้นแรงดันไฟฟ้าชั่วคราวที่เกิดจากการสูญเสียการเดินสายที่เป็นกลางหรือโดยการติดตั้งที่ผิดพลาด เงื่อนไขเหล่านี้สามารถเน้นการเคลื่อนไหวอย่างรุนแรงและทำให้มันได้สัมผัสกับการหลบหนีความร้อนส่งผลให้ควันความร้อนสูงเกินไปและอาจเป็นไฟ มาตรฐานความปลอดภัยในอเมริกาเหนือสำหรับ SPDS (รวมถึง UL 1449) กำหนดเงื่อนไขที่ผิดปกติภายใต้อุปกรณ์ที่จะต้องทดสอบอุปกรณ์เพื่อความปลอดภัยของ SPD การออกแบบ SPD ที่แข็งแกร่งมีการตัดการเชื่อมต่อความร้อนเพื่อป้องกันการเคลื่อนที่จากความร้อน

MOV มีแนวโน้มที่จะลดลงอย่างต่อเนื่องหลังจากการสัมผัสกับคลื่นขนาดใหญ่หรือคลื่นเล็ก ๆ หลายครั้งซึ่งนำไปสู่การเพิ่มกระแสรั่วไหลของ MOV แม้ภายใต้สภาวะปกติ (เช่น 120 VAC/240 VAC แรงดันไฟฟ้าในการทำงาน) การย่อยสลายนี้จะเพิ่มอุณหภูมิของ MOV การตัดการเชื่อมต่อความร้อนที่อยู่ถัดจาก MOV สามารถใช้เพื่อรับรู้ถึงการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ MOV ในขณะที่มันยังคงลดลง เมื่อ MOV มาถึงจุดสิ้นสุดของอายุการใช้งานการตัดความร้อนจะเปิดวงจรลบ MOV ที่เสื่อมโทรมออกจากวงจรและป้องกันความล้มเหลวของหายนะ

ข้อบ่งชี้สุดท้ายของชีวิต/ทดแทน

เมื่อ MOV ถูกตัดการเชื่อมต่อจากวงจร SPD จะไม่ให้การปราบปรามเพิ่มขึ้นอีกต่อไป เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดความเสียหายต่อการติดตั้งในภายหลังผู้ออกแบบวงจรควรใช้วิธีการแจ้งเตือนบุคลากรการบำรุงรักษาว่า SPD ต้องการการเปลี่ยน นักออกแบบ Luminaire มีสองประเภทหลักของการกำหนดค่าโมดูล SPD ที่จะเลือกขึ้นอยู่กับกลยุทธ์การบำรุงรักษาและการรับประกันของพวกเขา: การป้องกันไฟกระชากที่เชื่อมต่อกันและซีรีย์

●การเชื่อมต่อแบบขนาน: โมดูล SPD เชื่อมต่อแบบขนานกับโหลด ที่นี่โมดูล SPD ที่มาถึงสภาพสุดท้ายของชีวิตถูกตัดการเชื่อมต่อจากแหล่งพลังงานในขณะที่หน่วยจ่ายไฟ AC/DC ยังคงมีพลัง โคมไฟส่องสว่างยังคงทำงานอยู่ แต่หน่วยจ่ายไฟและโมดูล LED จะไม่ได้รับการปกป้องจากไฟกระชากครั้งต่อไป วันนี้โมดูล SPD มีให้พร้อมกับ LED ขนาดเล็กที่ทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้การเปลี่ยนเช่น LED สีเขียวที่ระบุโมดูล SPD ออนไลน์หรือ LED สีแดงที่ระบุโมดูล SPD ออฟไลน์ นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะระบุถึงความจำเป็นในการเปลี่ยนโมดูล SPD จากระยะไกลโดยใช้ศูนย์การจัดการแสงกับโมดูล SPD Module IND-OF IND-OF LIFE สายไฟที่เชื่อมต่อกับระบบแสงอัจฉริยะที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายแทนที่จะวางตัวบ่งชี้ในแต่ละโคมไฟ

●การเชื่อมต่อแบบอนุกรม: ในการกำหนดค่านี้โมดูล SPD เชื่อมต่อในซีรีย์ด้วยการโหลด โมดูล SPD ในตอนท้ายของชีวิตถูกตัดการเชื่อมต่อจากแหล่งพลังงานซึ่งปิดไฟแสดงถึงความจำเป็นในการโทรบำรุงรักษา โมดูล SPD ที่ถูกตัดการเชื่อมต่อไม่เพียง แต่ปิดไฟ แต่ยังแยกหน่วยจ่ายไฟ AC/DC ออกจากการนัดหยุดงานในอนาคต การกำหนดค่านี้ได้รับความนิยมเพิ่มขึ้นเนื่องจากช่วยปกป้องการลงทุนแบบโคมไฟในขณะที่โมดูล SPD กำลังรอการทดแทน นอกจากนี้ยังประหยัดกว่าที่จะแทนที่โมดูล SPD ที่เชื่อมต่อแบบซีรีย์มากกว่าการแทนที่โคมไฟทั้งหมดเช่นในกรณีของโมดูล SPD ที่เชื่อมต่อแบบขนาน

บทสรุป

การติดตั้งโมดูล SPD ที่ด้านหน้าของชุดแหล่งจ่ายไฟ LED ให้การป้องกันที่มีประสิทธิภาพสำหรับระบบไฟส่องสว่าง การวางการเชื่อมต่อความร้อนในโมดูลเหล่านี้ช่วยเพิ่มความปลอดภัยโดยรวมและช่วยให้พวกเขาได้รับการรับรอง UL 1449 เพื่อให้การติดตั้ง LED จ่ายคืนการลงทุนครั้งแรกนักออกแบบจะต้องมีกลไกเพื่อระบุโมดูล SPD ของพวกเขาจำเป็นต้องเปลี่ยน

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมกรุณาเยี่ยมชม: www.yint-electronic.com