雷击是一种常见的自然现象,特别是在旱季尤为常见。其所带来的损害和丢失全球每年以千亿美元来计。雷击分为直接雷和直接雷,直接雷首要包含传导雷和感应雷。由于直接雷所带来的能量冲击非常大,破坏力极强,一般电源是无法接受的。故本文要评论的是指直接雷,包含传导雷和感应雷二种雷击类型。
雷击所构成的浪涌冲击是一种瞬态波,是一种瞬变搅扰,可所以浪涌电压也可所以浪涌电流。沿着电源线或其它途径(传导雷)或通过电磁场(感应雷)而传送至电源线路。其波形特征是先快速上升然后渐渐下降。这种现象会对电源发生丧命的影响,由于其发生的瞬间的浪涌冲击远远超出一般电子器材的电性应力,导致的直接结果是电子元件损坏。
假如是智能电源的话,即便是瞬态的浪涌冲击没有对器材形成损坏也或许会搅扰程序的正常运转,然后宣布过错性指令,致使电源无法按预期的指令作业。这也很好的解说了为什么浪涌(冲击)抗扰度在安规认证中是归于电磁兼容的领域。
对野外LED照明驱动电源而言,运用环境决议了防雷击是衡量其功能的一个重要陈浩专栏目标。故防雷规划对野外LED电源来说是必需要考量的。图1所示的是一个电源AC输入端典型的防雷电路,其首要的是机理是吸收雷击所带来的瞬态能量或将能量通过预订的途径泄放到大地,然后防止对电源后端的冲击。
该规划包含了二级防护电路,一级维护电路由保险丝FUSE、压敏电阻器MOV1,气体放电管AR3组成;二级维护电路由压敏电阻器MOV2、MOV3,气体放电管AR1、AR2;二级防护的效果各有不同,一级维护电路首要负责处理差模浪涌,对电源端口的差模浪涌电压进行瞬间吸收。二级维护电路首要负责处理共模浪涌,通过压敏电阻、防雷管的有用吸收及对地的能量泄放,使浪涌冲击在通过此级维护电路后大大下降。
防雷是一种约定俗成的习气称谓,转化为对电源的要求来说是指电源要具有防浪涌冲击的一种才能。LED驱动电源在安规认证上要求要对其进行浪涌(冲击)抗搅扰度实验,以确保电源具有必定的抗搅扰才能。国内履行的规范是GB/T17626.5《电磁兼容实验和测验技能浪涌(冲击)抗扰度实验》,此规范同等选用IEC61000-4-5:2005。
LED驱动电源是作为LED灯具的一个部件而存在的,当LED驱动电源与LED模块别离放置时,LED驱动电源的输出端口和LED模块输入端口须满意此规范的规则:能接受线与线间2kV、线与地间4kV(即差模2KV、共模4KV的规范)的浪涌冲击。一起对LED灯具交流电源端口相同有此要求。
现在LED野外驱动电源在对防雷击方面仍是一个比较难打破的问题。当然,电子技能发展到现在,从技能层面来说都不是很大的应战,仅仅由于LED灯具对电源全体尺度有要求和约束,在一个有限的空间内规划出满意防雷要求的电源则显得还不是那么简单。一般地,现行的GB/T17626.5只主张产品要满意差模2KV、共模4KV的规范。事实上,此规范远不能满意实践的要求,尤其是用于特别条件如港口码头、周边有大型机电设备的工厂或雷击多发区。
为了处理这一对立,许多工程企业往往是通过添加一个独立的浪涌抑制器来处理。通过在输入与野外LED驱动电源(不限于LED驱动电源,可泛指电子设备,下同)间添加一个独立的防雷设备,以此来化解雷击对野外LED驱动电源的要挟,然后极大地确保了电源的牢靠性。有必要指出,关于独立式防雷器来说,其参阅规范与一体式的电源防雷规范不同,其参阅的规范为IEC61643-1或EN61643-11。独立式防雷器一般都由多级防护线路组成。为维护后级的电源设备,它有必要确保通过其多级维护后的剩余电压小于后级电源能接受的浪涌冲击电压,此值越小越好,一般要求小于1.5KV,规划比较好的产品此值可低于0.8KV。
事实上,电源除了在遭受雷击外,在接通、断开电感、容性负载或大型负载、电力体系的切换、与开关器材相关联的谐振现象及各种体系毛病如体系组合对接地体系的短路和电弧毛病均会发生很高的瞬时过电压(或过电流)。例如大功率驱动电源在注册瞬间,特别是在冷启机条件下,会发生一个很大的浪涌电流流入电源设备,是由于电源里边有许多不同用处的电容,尤其是用于PFC(功率因数调整)线路后的高压、大容量的电解电容,在启机前电压很低,在接通市电很短的时间内对%&&&&&%敏捷充电,该峰值电流远远大于稳态条件下的输入电流。
假如一起恰好在输入电压为90度相位角时接通,这个时分的冲击电流会更大。
怎么确保野外LED驱动电源满意防雷的要求,除了规划相应的防雷电路外,一起要充沛考虑到元件的应力才能,尤其是电源输入端的压敏电阻、放电管、整流桥、保险丝、EMI滤波等器材,要充沛考虑到或许接受的浪涌水平。至少要确保满意相关规范如GB/T17625.6(同等选用IEC61000-4-5:2005)或IEC61643-1或EN61643-11的基本要求。
此外,在驱动电源的正确装置和运用方面也有一些事项值的留意。如电源有必要牢靠接地,以确保冲击能量有固定途径可泄放;选用专用线路为野外驱动电源供电,防止周边有大型的机电设备以防止在机电设备启动时发生浪涌冲击;合理操控每条支路上灯具(或电源)的负载总量,防止因负载太大开机瞬间发生浪涌冲击;合理装备闸刀,开或关须逐级进行。这些都可有用地防止带来操作浪涌冲击,然后使得LED驱动电源能更牢靠的作业。