La corrente di spunto nella luce a LED è un’area che continua a essere fonte di preoccupazione nell’illuminazione a LED. Tuttavia, la verità è che la corrente di spunto si verifica non solo nei LED ma anche nell’intero concetto di alimentazione. È normale che venga attivato un MCB. Quindi ora vediamo cosa significa corrente di spunto e MCB e come calcolare il numero di alimentatori che possono essere collegati a un MCB.
Calcolatore corrente di spunto LED
Se vuoi solo conoscere la quantità di driver LED collegati a un MCB, puoi utilizzare il modulo che abbiamo progettato per te, basta semplicemente digitare la corrente di spunto, la durata dell’impulso e la corrente di ingresso, quindi scegliere il tipo di MCB e otterrai il risultato.
Continua a leggere se desideri sapere come viene ottenuto il numero.
Cos’è la corrente di spunto del driver LED
La corrente di spunto del driver LED è la massima corrente di ingresso istantanea (di breve durata) che fluisce nel driver LED all’accensione dell’alimentatore.
La corrente di spunto ha altri nomi come picchi di accensione e picchi di corrente in ingresso. Non è una novità che i driver LED subiscano correnti di spunto elevate che arrivano fino a 100 volte la corrente continua nominale.
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Quali sono le cause della corrente di spunto nei driver LED?
La corrente di spunto si verifica in qualsiasi dispositivo che assorbe corrente alternata dalla fonte di alimentazione, come trasformatori, motori elettrici, driver LED, ecc.
I driver LED hanno condensatori che producono una carica minima su scala standard con un alimentatore. Di conseguenza, i driver LED richiedono un’elevata corrente iniziale per caricare il condensatore, portando a una corrente di spunto. Inoltre, il tempo impiegato dalla corrente di ingresso per caricare il condensatore è molto rapido, creando un picco di accensione.
Diamo una visione più chiara usando il grafico dell’ora corrente sotto.m il grafico ,
vediamo che sono necessari alcuni millisecondi affinché la corrente di ingresso raggiunga uno stato stazionario. Ma a causa della velocità di carica del condensatore dalla corrente di ingresso, la corrente aumenta a una corrente di picco (indicata da 6A). Quindi, dopo un po’, la corrente scende alla corrente costante (indicata con 5A). Pertanto, la corrente che esiste alla breve differenza di tempo è la corrente di spunto.
Significato e identificazione della corrente di spunto
La domanda che potrebbe passare per la tua mente potrebbe essere; perché parliamo di correnti di spunto? O perché è una tale preoccupazione nel settore dell’illuminazione? Quindi, per fornire risposte, vogliamo vedere il significato delle correnti di spunto nei driver LED.
Gli effetti della corrente di spunto sui driver LED non sono allettanti. I track record dicono che le correnti di spunto sono più un fastidio che un alleato del sistema LED. Poiché il rapporto tra la corrente di spunto e quella della corrente stazionaria è elevato, si verifica un picco che provoca quanto segue;
- Intervento dell’interruttore di alimentazione
- Fusibili bruciati
- Danneggiamento dell’interruttore automatico
- Guasto del sistema di regolazione della luce
- Contatti relè di saldatura
Nel complesso, la corrente di spunto rappresenta un grande pericolo per i driver LED in quanto può danneggiare il driver e ridurre l’efficienza.
L’attività successiva di questa sezione consiste nell’aiutare a identificare una corrente di spunto. Possiamo raggiungere questa impresa delineando le caratteristiche delle correnti di spunto.
- Sono istantanei: si verificano nel momento in cui il driver LED riceve l’alimentazione
- Possiede una corrente superiore alla corrente nominale del driver
- In genere hanno un intervallo di tensione di 120 V-240 V
- Durano per un breve periodo, ma abbastanza efficaci da causare danni
- Fa la media durante un mezzo ciclo
Come calcolare la corrente di spunto?
Quando si calcola la corrente di spunto, è necessario considerare fattori come il tempo (durata), la corrente di picco e la forma della forma d’onda. Innanzitutto ricordiamo i fenomeni di corrente di spunto che rappresentiamo su un grafico. Vedrai che quando il driver LED è alimentato, la corrente di ingresso raggiunge un picco di corrente prima di tornare alla corrente di stato stazionario.
Il meccanismo di cui sopra dà origine a una forma d’onda la cui forma dipende dal variare del livello di corrente di spunto. Da queste forme d’onda possiamo ora calcolare le correnti di spunto. Ogni forma della forma d’onda ha una formula adatta per calcolare la corrente di spunto.
Vediamo la tabella qui sotto:
Dove;
Ip = Corrente di picco
Ia = Corrente stazionaria
t = Tempo
In alternativa, è possibile misurare la corrente di spunto con dispositivi come il multimetro digitale, la pinza amperometrica e l’analizzatore della qualità dell’alimentazione.
Fattori che influenzano le correnti di spunto dei driver LED
I fattori che influenzano la corrente di spunto includono la tensione di ingresso, la temperatura e il carico. Vediamo come reagiscono con le correnti di spunto
- Tensione di ingresso : le correnti di spunto aumentano all’aumentare della tensione di ingresso.
- Condensatore bulk interno : questo è il motivo principale per cui si verifica un’elevata corrente di spunto. Maggiore è la capacità, maggiore è il valore della corrente di spunto.
- Temperatura : quando c’è una temperatura elevata, la resistenza diventa bassa, portando a una maggiore corrente di spunto. Il contrario è il caso a una temperatura inferiore del sistema.
Come limitare la corrente di spunto nei driver LED
Seguendo questo pezzo, vediamo che la corrente di spunto è un fatto valido e rappresenta un grande pericolo per i driver LED. Pertanto, il passo migliore è esplorare modi per limitare le correnti di spunto per preservare e migliorare i driver LED.
Ma prima di esaminare i metodi limitanti, dovremmo comprendere i fattori che aiutano a determinare il metodo limitante appropriato.
- Tempo di commutazione: quando c’è un tempo di commutazione rapido, l’utilizzo del metodo del coefficiente di temperatura negativo (NTC) diventa inadatto. La tecnica non è adatta perché non c’è tempo per il raffreddamento dell’NTC, che aumenterà la temperatura e, a sua volta, aumenterà la corrente di spunto.
- Capacità di carico: un sistema con capacità elevata richiederà un’elevata corrente transitoria quando l’alimentazione è attiva. Di conseguenza, un circuito di soft start è l’ideale per limitare la corrente di spunto.
- Fenomeni di bassa tensione e bassa corrente: si verificano quando il carico e la sorgente di alimentazione sono presenti nello stesso circuito. L’approccio ideale è l’uso di un regolatore di tensione.
- Valutazione della corrente stazionaria : l’approccio NTC è adatto in questo caso perché un’elevata corrente stazionaria tende ad aumentare la temperatura.
Fatto e spolverato con i fattori, è giunto il momento di esaminare i metodi di limitazione adeguati.
Il metodo del coefficiente di temperatura negativo (NTC).
L’approccio NTC va anche sotto il nome di termistore. Utilizza il principio della variazione della resistenza a diverse temperature. Cioè, fornisce un’elevata resistenza alle basse temperature e una bassa resistenza alle alte temperature.
Le NTC e gli ingressi sono in serie; quindi in presenza di alimentazione l’NTC fornisce un’elevata resistenza, diminuendo la corrente di spunto.
Circuito di avvio graduale
Va anche sotto il nome di circuito di ritardo, che è presente principalmente nei regolatori di tensione. Il circuito supporta la modifica del tempo di salita dell’uscita, che a sua volta diminuisce la corrente di uscita. Inoltre, un circuito di soft start aiuta a ridurre la corrente di spunto.
Interruttori automatici miniaturizzati (MCB)
Un interruttore automatico miniaturizzato è un dispositivo elettromagnetico che trasporta un materiale isolante stampato completo. La funzione principale di questo dispositivo è quella di commutare il circuito. Significa aprire automaticamente il circuito (che si collega alla corrente) quando la corrente che passa attraverso il circuito supera un valore o un limite impostato. MCB è progettato per proteggere il cavo a valle del dispositivo da sovraccarichi e cortocircuiti, prevenendo danni a cavi e apparecchiature. Il dispositivo può essere acceso o spento manualmente, proprio come gli interruttori standard quando necessario.
Gli interruttori automatici miniaturizzati vengono attivati a causa delle limitazioni dell’NTC o del termistore nel caso in cui non possano limitare la corrente di spunto. Il principio di MCB è che si apre quando rileva uno scenario di cortocircuito di sovraccarico. Pertanto, l’MCB funge da barriera mentre scatta prima che l’energia in eccesso fluisca nei driver, pur mantenendo la luce.
Tipi di MCB
Esistono 3 tipi di MCB, Tipo B, Tipo C e Tipo D, e la velocità con cui scattano dipende dal livello di sovraccarico ed è solitamente determinata da un dispositivo termico all’interno dell’MCB. Una tipica curva di intervento dell’MCB mostra la quantità di tempo necessaria affinché un interruttore automatico scatti a un dato livello di sovracorrente come di seguito.
Queste curve differiscono da produttore a produttore e da tipo a tipo. In genere, la curva MCB di tipo B ha un intervallo operativo da 3 a 5 In, il tipo C da 5 a 10 In e il tipo D da 10 a 14 In secondo le schede tecniche della serie ABB S201M più comunemente utilizzata.
Caratteristiche di intervento degli MCB
L’MCB funziona scattando quando un circuito è sovraccarico o quando si è verificato un cortocircuito nel sistema e ha una corrente nominale come 6A o 10A a seconda dell’uso previsto, ovvero per edifici residenziali, commerciali, industriali o pubblici. L’MCB scatta in due condizioni, corrente stazionaria e corrente istantanea detta anche corrente di spunto.
La capacità di intervento dell’MCB dipende dalla durata della corrente e dalla sua grandezza. Vediamo un grafico che mostra le caratteristiche di ogni MCB.
La curva blu è la corrente nominale ad una data durata dalle figure sopra, e l’area del riquadro indica l’area di intervento istantaneo.
Possiamo quindi riassumere le caratteristiche di intervento utilizzando la tabella sottostante.
Mostra che un MCB di tipo C può sopportare il doppio della corrente nominale per una durata di 850 ms senza intervento e tre volte la corrente nominale per 130 ms senza intervento.
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Formula per calcolare il rating MCB necessario per il sistema
Per conoscere il numero di driver LED che puoi collegare in parallelo a un singolo MCB, avrai bisogno dell’immagine qui sotto. La formula per calcolare il numero di carico del driver LED è Min(I trip /I driver , I hold /I inrush) . Il valore è il minimo tra due valori.
Intervento I: corrente nominale MCB (dipende dai diversi tipi di MCB).
I driver : la massima corrente media in ingresso di un driver LED.
Tengo : la corrente nominale istantanea dell’MCB.
I spunto : la massima corrente di spunto di un driver LED.
E la curva più critica per calcolare quanti pezzi di driver LED potresti mettere in parallelo è quella qui sotto. Dobbiamo trovare il fattore di prova rispetto alla curva della durata dell’impulso dalla scheda tecnica MCB, quindi trovare la durata dell’impulso dalla scheda tecnica del driver LED, quindi è possibile ottenere il valore del fattore di prova-K in base alla curva. Ottieni la corrente di picco di spunto dalla scheda tecnica del driver LED. Di solito ci sono due tipi di durata nella scheda tecnica, T50 e T10. T50 indica la durata tra il 50% di picco e il 50% di picco, T10 indica la durata tra il 10% di picco e il 10% di picco. Usiamo i dati T50 per il calcolo.
Di seguito viene presentato un esempio tipico per il calcolo dei carichi MCB.
Fino ad ora, hai imparato cos’è la corrente di spunto e come calcolare il numero di driver LED che possono essere collegati a un MCB. Se hai ancora dei dubbi, puoi inviarci un messaggio per saperne di più.
Selezione MCB del driver LED uPowerTek
Innanzitutto, trova la tabella della durata della corrente di picco dal foglio dati MCB, puoi prendere un picco come tengo che abbiamo menzionato sopra.
| Durata [us] | Attuale B10 [Un picco ] | Attuale B13 [Un picco ] | Attuale B16 [Un picco ] | Attuale B20 [Un picco ] |
|---|---|---|---|---|
| 100 | 700 | 910 | 1120 | 1400 |
| 200 | 260 | 338 | 416 | 520 |
| 300 | 177 | 230.1 | 283 | 354 |
| 400 | 145 | 188.5 | 232 | 290 |
| 500 | 122 | 158.6 | 195 | 244 |
| 600 | 110 | 143 | 176 | 220 |
| 700 | 102 | 132.6 | 163 | 204 |
| 800 | 97 | 126.1 | 155 | 194 |
| 900 | 93 | 120.9 | 149 | 186 |
| 1000 | 90 | 117 | 144 | 180 |
La scelta migliore di MCB è quella che riduce la corrente di picco e la durata dell’impulso. Pertanto, uPowerTek ha ideato una soluzione progettata per ridurre la corrente di spunto nei driver LED.
Alla fine elimina la difficoltà di selezione MCB
Quando il sistema diventa più grande, diventa molto più difficile scegliere l’MCB giusto. Riducendo così la corrente di spunto del driver LED a un certo livello che rende il calcolo della selezione solo correlato alla normale corrente di ingresso di funzionamento. Il nuovo design del driver LED uPowerTek riduce il valore di picco della corrente di spunto a 1/10 dei concorrenti, aumentando così notevolmente la sicurezza della selezione MCB.
Parole finali
La corrente di spunto è indiscutibilmente una minaccia per i driver LED. Vogliamo tutti driver LED efficienti e persino una durata maggiore per i nostri driver LED. La buona notizia è che uPowerTek tiene conto di tutti questi problemi e progetta driver LED con sistemi che limitano le correnti di spunto. È stato un viaggio straordinario poiché ora abbiamo una buona conoscenza del concetto di corrente di spunto. E non dimenticare che uPowerTek continua a fornire conoscenze utili oltre a eccezionali soluzioni di driver LED.
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