LED-lamppujen suojaus palamiselta: kaaviot, syyt pidentävät käyttöikää

LED-lamppujen ja valaisimien markkinoilla on laaja tuotevalikoima eri hintaluokissa. Suurin ero alhaisen ja keskitason hintasegmenttien laitteiden välillä ei ole suuressa määrin käytetyissä ledissä, vaan niiden virtalähteissä.

LEDit toimivat tasavirrasta eikä kotitalouksien sähköverkossa virtaavasta vaihtovirrasta, ja lamppujen luotettavuus ja LEDien toimintatapa ovat enemmän riippuvaisia ​​muuntimen laadusta. Tässä artikkelissa tarkastellaan kuinka suojata LED-lamppuja ja pidentää edullisten mallien käyttöikää.

Kaikki alla kuvattu on totta valaisimissa ja valaisimissa.

Kaksi päätyyppiä LEDien virtalähteille: tyhjennyskondensaattori ja pulssiohjain

Halvin LED-tuotteiden käyttö sammutuskondensaattori virtalähteenä. Sen toimintaperiaate perustuu kondensaattorin reaktanssiin. Yksinkertaisin sanoin, vaihtovirtapiirin kondensaattori on vastuksen analogi. Seuraa tästä samoja haittoja kuin vastusta käytettäessä:

1. Jännitteen tai virran vakautuksen puute.

2. Vastaavasti tulojännitteen kasvaessa myös jännite LEDillä kasvaa ja myös virta kasvaa.

Nämä puutteet on kytketty toisiinsa. Kotimaisissa sähköverkoissa, etenkin syrjäisillä alueilla, kesämökeissä, kylissä ja yksityisellä sektorilla, energiansiirtoja havaitaan usein. Jos jännite laskee alle 220 V, se ei ole niin paha tämän kaavion mukaisesti koottujen lamppujen tapauksessa, LEDien läpi kulkeva virta on alhaisempi, vastaavasti ne kestävät pidempään.

Jäähdytyskondensaattorilla varustetun LED-lampun kaavio:

Mutta jos jännite on nimellisarvoa suurempi, esimerkiksi 240 V, LED-lamppu sammuu nopeasti johtuen siitä, että LEDien läpi kulkeva virta kasvaa. Verkon pulssivirrat ovat myös erittäin vaarallisia, ne syntyvät voimakkaiden laitteiden vaihtamisen seurauksena: Luultavasti huomasit, että kun kytket esimerkiksi jääkaapin tai pölynimurin päälle, valo "vilkkuu" - tämä on osoitus näistä ylijänniteistä. Niitä esiintyy myös ukkosen tai hätätilanteiden aikana voimalinjoissa tai voimalaitoksissa. Impulssi näyttää seuraavalta:

LED-pulssiohjaimet

LED-lamppuissa käytetään keski- ja korkeasegmentin segmenttejä pulssityyppiset ohjaimet virranvakautuksella.

TÄRKEÄÄ:

LEDit toimivat vakaalta virralta, niiden jännite ei ole perusarvo. Siksi ohjainta kutsutaan nykyiseksi lähteeksi. Sen pääominaisuudet ovat lähtövirta ja teho.

Virranvakautus toteutetaan palautepiireillä. Jos et mene yksityiskohtiin, on olemassa kaksi päätyyppistä ohjainta, joita käytetään LED-lampuissa ja lamppuissa:

1. Transformerless, vastaavasti, ilman galvaanista eristystä.

2. Muuntaja - galvaanisella eristyksellä.

Galvaaninen eristys on järjestelmä, joka varmistaa, että ensiövoimapiirin ja toisiovoimapiirin välillä ei ole suoraa sähkökosketusta. Se toteutetaan käyttämällä sähkömagneettisen induktion ilmiöitä, toisin sanoen muuntajia, sekä käyttämällä optoelektronisia laitteita. Galvaanista eristämistä varten teholähteissä käytetään muuntajaa.

Alla oleva kuva on esitetty tyypillinen kaavio muuntajattomasta 220 V: n ohjaimesta LEDeille.

Yleensä ne rakennetaan integroituun piiriin, jossa on sisäänrakennettu virtatransistori.Se voi olla eri tapauksissa, esimerkiksi TO92, sitä käytetään myös tapauksena pienitehoisissa transistoreissa ja muissa IC: issä, esimerkiksi lineaarisissa integraalistabilisaattoreissa, kuten L7805. Pinta-asennusta varten on olemassa myös "kahdeksanjalkaisissa" koteloissa olevia näytteitä, kuten SOIC8 ja muut.

Tällaisille kuljettajille verkkojännitteen nostaminen tai laskeminen ei ole kauheaa. Pulssiset ylijännitteet ovat kuitenkin erittäin epätoivottuja - ne voivat vaurioittaa diodisiltaa, jos ohjain on muuntajaton, sitten 220 V menee mikropiirin ulostuloon tai silta katkeaa oikosulussa vaihtovirralla.

Ensimmäisessä tapauksessa korkea jännite "tappaa LEDit" tai pikemminkin yhden niistä, kuten yleensä tapahtuu. Tosiasia on, että lamppujen, valonheittimien ja valaisimien LEDit kytketään yleensä sarjaan, yhden LEDin palamisen seurauksena piiri katkeaa, loput pysyvät ehjinä.

Toisessa piirilevyn sulake tai piiri palaa.

Alla on esitetty tyypillinen muuntajalla varustettujen LEDien ohjainpiiri. Ne asennetaan kalliisiin ja korkealaatuisiin tuotteisiin.

LED-lamppujen suojaus: kaaviot ja menetelmät

Sähkölaitteita voidaan suojata eri tavoin, ja niistä kaikista on oikeudenmukaisia ​​LED-lamppujen suojaamiseksi:

1. Jännitevakaimen käyttö on kallein tapa, ja on erittäin hankalaa käyttää sitä kattokruunun suojaamiseen. Voit kuitenkin syöttää koko talon verkkojännitteenvakaimella. Niitä on erityyppisiä - rele, sähkömekaaninen (servo-käyttö), rele, elektroninen. Niiden etujen ja haittojen tarkastelu voi olla aihe erilliselle artikkeleelle, kirjoita kommentteihin, jos olet kiinnostunut tästä aiheesta.

2. Varistorien käyttö on laite, joka rajoittaa voimakkuutta, sitä voidaan käyttää sekä tietyn lampun tai muun laitteen suojaamiseen että talon sisäänkäynnillä.

3. Käytä sarjassa ylimääräistä sammutuskondensaattoria. Siten lampun virta on rajoitettu, kondensaattori lasketaan lampun tehon perusteella. Kyse ei pikemminkin ole suojauksesta, vaan lampun tehon vähenemisestä seurauksena, kun verkkovirran jännitearvot ovat kasvaneet, sen käyttöikä ei lyhene.

Varistori lamppujen ja muiden kodinkoneiden suojaamiseksi

Varistor on jännitettä rajoittava laite, sen toiminta on kuin kaasun kipinärako. Tämä on puolijohdelaite, jolla on muuttuva vastus. Kun jännite saavuttaa varistorin jännitetason napoissaan, sen vastus pienenee tuhansista megaohmeista kymmeniin ohmeihin ja sen läpi alkaa virrata virta. Se on kytketty piiriin rinnakkain. Siksi sähkölaitteet ovat suojattuja.

Varistorien ulkonäkö

• Un on luokittelujännite. Tämä on sellainen jännite, jolla 1 mA virta alkaa virtata varistorin läpi;

• Um on suurin sallittu efektiivinen vaihtojännite (rms);

• Um = - suurin sallittu vakiojännite;

• P on nimellinen keskimääräinen tehonhäviö, tämä on se, jonka varistori voi hävittää koko käyttöiän ajan pitäen parametrit asetetuissa rajoissa;

• W on suurin sallittu absorboitu energia jouleissa (J), kun ne altistetaan yhdelle pulssille.

• Ipp - suurin pulssivirta, jonka nousuaika / pulssin kesto: 8/20 μs;

• Co on suljetussa tilassa mitattu kapasitanssi; toiminnan aikana sen arvo riippuu käytetystä jännitteestä, ja kun varistori kulkee suuren virran sen läpi, se putoaa nollaan.

Tehonsäteen lisäämiseksi valmistajat suurentavat itse varistorin kokoa ja tekevät myös johtopäätöksensä massiivisemmiksi. Ne toimivat säteilijänä vapautuneen lämpöenergian poistamiseksi.

Kotitalouksien sähköverkkojen, joiden vaihtojännite on 220 V, suojelemiseksi varistori valitaan suuremmaksi kuin jännitteen amplitudiarvo ja suunnilleen yhtä suuri kuin 310 V.Eli on mahdollista asentaa varistori luokittelujännitteellä noin 380-430V.

Esimerkiksi, TVR 20 431. Jos asennat varistorin, jolla on pienempi jännite, sen ”väärä” toiminta on mahdollista pienellä verkkojännitteen ylityksellä, ja jos asennat suuren jännitteen, suojaus ei ole tehokas.

Kuten jo mainittiin, varistorit voidaan asentaa suoraan talon sisäänkäynnille, joten suojaat kaikkia talon sähkölaitteita. Tätä varten teollisuus tuottaa modulaarisia varisttoreita, ns SPD.

Tässä on kytkentäkaavio kolmivaiheverkolle, yksivaiheverkolle - samoin.

Nämä kaaviot, joissa käytetään difavtomatia ja korkea potentiaalisuojausta yhden vaiheen piirin yhdellä tai kahdella johdolla, eivät ole yhtä mielenkiintoisia.

 

Yksittäisen valaisimen tai polttimon suojaamiseksi käytetään tällaista kytkentäpiiriä, se esitetään kotitekoisen LED-valaisimen esimerkissä, mutta käytettäessä valmiita valaisinta tai lamppua varistori asennetaan myös - rinnakkain 220 V: n virtapiiriä pitkin.

Voit asentaa sen sekä itse valaistuslaitteen runkoon että ulkopuolelta tuleviin syöttöjohtoihin. Jos se liitetään pistorasiaan, varistori voidaan sijoittaa pistorasiaan. Varistori voidaan korvata vaimentimella.

Tässä videoleikkeessä kirjoittaja puhuu mielenkiintoisesti tästä suojausmenetelmästä.

Valmiit ratkaisut

Ylijännitesuojalaite LED-lampuille - valmistajalta LittleFuse. Tarjoa ylijännitesuoja 20 kV: iin saakka. Suunnittelusta riippuen se asennetaan rinnakkain tai sarjaan.

Markkinoilla on laitteita, joilla on erilaiset ominaisuudet - laukaisujännite ja huippuvirta.

LED-suojalaite tallentaa lamput jännitepulssien aikana. Se on kytketty samanaikaisesti valaistuspiirin kanssa kytkimen jälkeen. Estää myös LED-lamppujen spontaanin vilkkumisen, kun käytetään valaistuneita kytkimiä.

Ihmettelen:

Tällaisen laitteen toiminnan ydin on, että kondensaattori on asennettu sisälle. Katkaisimien taustavalovirta virtaa sen läpi, ja se myös tasoittaa ylijännitteitä.

Samanlainen tai samanlainen laite Granitiltä, ​​malli BZ-300-L. Indeksin L lopussa sanotaan, että se on suojayksikkö LED- ja energiansäästölampuille (cll).

Sisällä on kolme osaa, joista yhtä tarkastelimme yllä:

1. Varistori.

2. Kondensaattori.

3. Vastus.

Tässä on kaavio. Voit toistaa sen.

johtopäätös

LED-lamppujen ja lamppujen palamisen mahdollisuutta ei voida kokonaan eliminoida. Voit kuitenkin pidentää lamppujen käyttöikää minimoimalla virtapiikkien vaikutukset. Voit tehdä tämän joko omilla käsillä tai ostamalla suojayksikön tehtaalla valmistetuille LED-lampuille.