Quali sono le protezioni dei driver LED?

Tutti i driver LED necessitano di varie protezioni per prevenire guasti per proteggere il sistema in cui vengono utilizzati gli alimentatori. Esistono molti tipi di protezioni relative a tensione, termica e corrente che migliorano l’affidabilità e la funzionalità dei driver LED.

Tuttavia, queste protezioni hanno un elenco di specifiche. Questo post sul blog spiegherà cosa significano e come aiutano i tuoi driver LED.

Protezione termica del driver LED

Gli alimentatori utilizzano la protezione da sovratemperatura (OTP) per scollegare o ridurre l’alimentazione da un circuito elettronico se la temperatura interna supera un valore di sicurezza. Il processo di spegnimento inizia dopo che il circuito ha attivato un segnale che indica temperature elevate.

La protezione termica è fondamentale per evitare danni causati dal calore ai componenti dell’apparecchiatura. Il motivo per cui l’aumento della temperatura è diverso e di solito si verifica sia per i fattori ambientali che per i componenti stessi dipende dalla capacità di potenza, dal design e dalla qualità. Esistono due tipi di protezione termica per un design affidabile dell’apparecchio di illuminazione:

un. LED Driver protezione da sovratemperatura interna tramite interruttore termico

Il circuito OTP interno di solito include un termistore NTC o un interruttore termico collegato a un MCU o un circuito analogico che rileva il segnale del termistore o dell’interruttore termico per attivare la protezione. Di solito, il termistore o l’interruttore termico viene posizionato proprio accanto ai componenti più caldi o più sensibili al calore, o diciamo che l’anello più debole della temperatura reagisce rapidamente quando si verifica un surriscaldamento. È possibile trovare questo tipo di sistema in altri apparecchi come asciugabiancheria, forni a microonde e frigoriferi.

driver principale all'interno

Per i driver LED, OTP di solito non spegne la luce ma abbassa l’emissione luminosa per raffreddare il driver LED come mostrato di seguito dalla scheda tecnica.

sovratemperatura

b. LED Driver protezione da sovratemperatura esterna tramite resistenza NTC su scheda LED.

I termistori NTC sono posizionati su una scheda LED per monitorare la temperatura del punto più caldo della scheda. E il driver LED ha due fili collegati a quegli NTC, quindi il segnale termico può essere trasferito nell’MCU all’interno del driver LED. Una volta che i driver LED riconoscono che la scheda LED è troppo calda, riducono la corrente di uscita, proteggendo così il LED dal surriscaldamento.

consapevolezza della temperatura esterna

E il parametro di NTC può essere dal software di programmazione uPowerTek, come mostra l’interfaccia qui sotto.

l'interfaccia

Protezione da sovracorrente del driver LED

È una protezione contro la corrente oltre una corrente nominale indicata nell’apparecchiatura. Al giorno d’oggi, i circuiti OCP sono abbastanza efficienti da funzionare istantaneamente, evitando altri tipi di sovracorrente come i cortocircuiti. Nella maggior parte dei casi, OCP si riferisce alla corrente di uscita piuttosto che alla corrente di ingresso e OCP è fondamentale per i driver LED con uscita a tensione costante.

Di solito, non si consiglia a un driver LED di eseguire il latch o il singhiozzo se il carico su una singola linea supera un valore di sicurezza e gli utenti si sentono più a loro agio con una modalità di protezione di corrente inferiore. La figura seguente mostra una descrizione tipica dell’OCP per un driver LED.

uscita sovracorrente

Protezione da cortocircuito del driver LED

La maggior parte degli incidenti elettronici si verificano a causa di un cortocircuito. Fortunatamente, gli sviluppatori hanno progettato una sofisticata protezione da cortocircuito (SCP) che protegge tutti gli apparecchi, compresi i driver LED. SCP è la prima barriera contro le correnti eccessive, facendo in modo che l’SCP faccia scattare il dispositivo e interrompa il circuito.

I cortocircuiti si verificano quando un oggetto a bassa resistenza riceve una corrente elettrica ad alto volume. In altre parole, si verificherà un cortocircuito se un percorso o un oggetto conduttivo tocca un filo caldo quando non dovrebbe.

protezione da cortocircuito 2

I cortocircuiti possono danneggiare i componenti chiave come MOSFET, diodi e condensatori elettrolitici, causando un guasto significativo in un driver LED.

I cortocircuiti possono causare scosse elettriche, danni alle apparecchiature e persino incendi, quindi adottare misure preventive è la chiave per evitare queste situazioni.

Fortunatamente, abbiamo molte opzioni prima che ciò accada, come l’utilizzo di alimentatori con funzioni SCP affidabili. Ecco un esempio che descrive l’output OVP dalle schede tecniche del driver LED uPowerTek. La modalità SCP deve essere il ripristino automatico per i driver LED anziché il blocco.

corto circuito

Protezione da sovratensione del driver LED

Un’altra caratteristica essenziale per la protezione del driver LED è la protezione da sovratensione che interrompe l’alimentazione quando rileva una tensione irregolare che supera un livello di sicurezza.

Oltre agli altri tipi di protezione, OVP protegge un circuito e i suoi componenti elettronici da danni permanenti.

Ci sono molte ragioni per cui si verifica una sovratensione, ma il guasto generale nelle linee di distribuzione o all’interno dell’alimentazione stessa è la causa principale. Se in passato hai avuto a che fare con la sovratensione, puoi considerarne la durata e l’entità per scegliere una protezione efficace. Di solito include avere una tensione di soglia collegata al punto in cui il circuito di controllo spegne il driver LED. Alcuni fattori da tenere in considerazione quando si sceglie OVP:

un. Inserisci OVP

La sovratensione in ingresso si verifica per diversi motivi e i principali sono i seguenti.

  • Collegamento errato del cavo di ingresso. Se il tecnico collega la linea 220Vac alla linea piuttosto che la linea al neutro, la tensione di ingresso reale può essere 380Vac quindi danneggerà il driver LED.
connessione sbagliata
  • Tensione di rete instabile. Questo di solito accade nei paesi in via di sviluppo dove l’elettricità non è stabile. La fluttuazione a +/-50% della tensione di funzionamento normale si osserva spesso in quelle aree.
tensione di rete

Per evitare che i driver LED vengano danneggiati da questi motivi, i progettisti di solito eseguono due progetti nei driver LED.

  • Progettare un margine elevato per l’intervallo di tensione di ingresso. Ad esempio, i progettisti di uPowerTek si assicurano che il driver LED da 220 V CA sia in grado di funzionare ininterrottamente per almeno 2 ore con un’alta tensione di ingresso di 380 V CA, quindi anche se il cavo di ingresso non è collegato correttamente, il driver LED può essere ancora attivo.
  • Progettare il circuito di latch off dell’ingresso OVP. Con questo design, la tensione di ingresso nominale del driver LED di 220 V CA può sopportare più di 400 V CA nello stato spento.

b. Protezione da sovratensione in ingresso (fulmini).

La protezione contro le sovratensioni è il componente che si occupa dei picchi di alta tensione derivanti dai fulmini. Può essere classificato per due ragioni:

dove è la forma di picco 2
  • Fulmine. Questo è il motivo principale per cui l’illuminazione stradale si guasta nelle aree tropicali e rappresenta una grande minaccia per gli apparecchi di illuminazione per esterni.
motivi di guasto del driver principale

Fortunatamente, abbiamo buoni modi per ridurre i danni causati dai fulmini a un livello molto basso, a patto che la corretta progettazione della protezione dai fulmini venga eseguita con driver LED di alta qualità e livello di protezione. Il livello di protezione principale dei driver LED è molto elevato, fino a 10 kV secondo IEC-61000-4-5 per la modalità comune poiché la maggior parte delle sovratensioni da fulmine sono in modalità comune.

generatore di picchi
  • Sovraccarichi dovuti all’induttanza nel cavo e all’accensione/spegnimento di dispositivi ad alta potenza nella stessa rete di rete. Ciò influisce spesso sulla tensione di modo differenziale tra linea e neutro e il livello di protezione più popolare è 6kV anche secondo IEC61000-4-5.
iec6100045

c. Uscita OVP

Un OVP di uscita efficace dovrebbe rilevare qualsiasi potenziale sovratensione che sospende l’uscita. Come l’OCP nei driver LED a tensione costante, l’OVP è fondamentale per descrivere i driver LED a corrente costante. Di solito si attiva quando la tensione supera il 115% al 130%. Ecco un esempio che illustra l’output OVP dalle schede tecniche del driver LED uPowerTek.

sovratensione in uscita

Riepilogo

Se stai cercando di migliorare l’affidabilità e la qualità degli apparecchi di illuminazione, l’impostazione di protezioni efficienti manterrà tutto al sicuro. Le protezioni dei driver LED di alto livello sono fondamentali per i produttori di apparecchi per soddisfare i requisiti di sicurezza e dimostrare standard di qualità più elevati. Quindi la protezione è un fattore chiave per i progettisti e gli acquirenti di apparecchi di illuminazione per distinguere i driver LED di alta qualità dalla media.

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