Все драйверы светодиодов нуждаются в различных средствах защиты, чтобы предотвратить сбои в защите системы, в которой используются источники питания. Существует много типов защит, связанных с напряжением, температурой и током, которые повышают надежность и функциональность драйверов светодиодов.
Однако у этих средств защиты есть список спецификаций. В этом сообщении в блоге объясняется, что они означают и как они помогают вашим светодиодным драйверам.
Тепловая защита светодиодного драйвера
Источники питания используют защиту от перегрева (OTP) для отключения или понижения мощности электронной схемы, если внутренняя температура превышает безопасное значение. Процесс выключения начинается после срабатывания схемы, указывающей на высокие температуры.
Тепловая защита имеет решающее значение для предотвращения теплового повреждения компонентов оборудования. Причина повышения температуры различна и обычно происходит как от факторов окружающей среды, так и от самих компонентов, зависит от мощности, конструкции и качества. Существует два типа тепловой защиты для надежной конструкции светильника:
а. Внутренняя защита от перегрева светодиодного драйвера с помощью термовыключателя
Внутренняя схема OTP обычно включает термистор NTC или термовыключатель, соединенный с MCU, или аналоговую схему, которая обнаруживает сигнал термистора или термовыключателя для срабатывания защиты. Обычно термистор или термовыключатель размещают рядом с самыми горячими или наиболее чувствительными к температуре компонентами, или мы говорим о самом слабом звене температуры, чтобы быстро реагировать на перегрев. Вы можете найти этот тип системы в других бытовых приборах, таких как сушилки для белья, микроволновые печи и холодильники.
Для светодиодных драйверов OTP обычно не выключает свет, а снижает светоотдачу, чтобы охладить светодиодный драйвер, как показано ниже из таблицы данных.
б. Внешняя защита драйвера светодиодов от перегрева с помощью резистора NTC на плате светодиодов.
Термисторы NTC помещаются на светодиодную плату для контроля температуры самой горячей точки платы. И светодиодный драйвер имеет два провода, подключенных к этим NTC, поэтому тепловой сигнал может быть передан в MCU внутри светодиодного драйвера. Как только драйверы светодиодов узнают, что плата светодиодов слишком горячая, они снижают выходной ток, тем самым защищая светодиод от перегрева.
И параметр NTC может быть с помощью программного обеспечения uPowerTek, как показано на интерфейсе ниже.
Светодиодный драйвер с защитой от перегрузки по току
Это защита от тока, превышающего указанный номинальный ток в оборудовании. В настоящее время схема OCP достаточно эффективна, чтобы работать мгновенно, избегая других типов перегрузки по току, таких как короткие замыкания. В большинстве случаев OCP говорит о выходном токе, а не о входном токе, и OCP имеет решающее значение для драйверов светодиодов с постоянным выходным напряжением.
Обычно светодиодный драйвер не рекомендуется блокировать или икать, если нагрузка на одну линию превышает безопасное значение, и пользователям более удобен режим защиты с более низким током. На рисунке ниже показано типичное описание OCP для драйвера светодиодов.
Защита от короткого замыкания драйвера светодиодов
Большинство электронных аварий происходит из-за короткого замыкания. К счастью, разработчики разработали сложную защиту от короткого замыкания (SCP), которая защищает все устройства, включая драйверы светодиодов. SCP является первым барьером против чрезмерных токов, из-за которых SCP отключает устройство и разрывает цепь.
Короткие замыкания возникают, когда объект с низким сопротивлением получает большой электрический ток. Другими словами, вы получите короткое замыкание, если токопроводящая дорожка или объект коснется горячего провода, когда этого не должно быть.
Короткие замыкания могут повредить ключевые компоненты, такие как полевые МОП-транзисторы, диоды и электролитические конденсаторы, что приведет к серьезному отказу драйвера светодиодов.
Короткое замыкание может привести к поражению электрическим током, повреждению оборудования и даже пожару, поэтому принятие превентивных мер является ключом к предотвращению таких ситуаций.
К счастью, у нас есть много вариантов, прежде чем это произойдет, например, использование блоков питания с надежными функциями SCP. Вот пример, описывающий выходной OVP из спецификаций светодиодного драйвера uPowerTek. Режим SCP должен автоматически восстанавливаться для драйверов светодиодов, а не отключаться.
Защита светодиодного драйвера от перенапряжения
Еще одной важной функцией защиты драйвера светодиодов является защита от перенапряжения, которая отключает питание при обнаружении скачков напряжения, превышающих безопасный уровень.
Как и другие виды защит, OVP защищает схему и ее электронные компоненты от необратимого повреждения.
Существует множество причин, по которым возникает перенапряжение, но основной причиной является общий сбой в распределительных линиях или в самом источнике питания. Если вы сталкивались с перенапряжением в прошлом, вы можете учитывать его продолжительность и величину, чтобы выбрать эффективную защиту. Обычно это включает в себя наличие порогового напряжения, приложенного к тому месту, где схема управления отключает драйвер светодиода. Некоторые факторы, которые следует учитывать при выборе OVP:
а. Входное ОЗП
Перенапряжение на входе возникает по разным причинам, основными из которых являются следующие.
- Неправильное подключение входного кабеля. Если технический специалист подключит линию 220 В переменного тока к линии, а не линию к нейтрали, то реальное входное напряжение может составить 380 В переменного тока, что приведет к повреждению драйвера светодиода.
- Нестабильное напряжение сети. Обычно это происходит в развивающихся странах, где электричество нестабильно. В этих областях часто наблюдаются колебания +/- 50% от нормального рабочего напряжения.
Чтобы предотвратить повреждение драйверов светодиодов по этим причинам, разработчики обычно делают драйверы светодиодов двумя конструкциями.
- Спроектируйте высокий запас для диапазона входного напряжения. Например, разработчики uPowerTek позаботились о том, чтобы драйвер светодиодов с номинальным напряжением 220 В переменного тока мог работать непрерывно в течение не менее 2 часов при высоком входном напряжении 380 В переменного тока, поэтому, даже если входной кабель не подключен должным образом, драйвер светодиодов может быть еще жив.
- Разработайте схему защелки входа OVP. При такой конструкции входное напряжение драйвера светодиодов с номиналом 220 В переменного тока может выдерживать более 400 В переменного тока в выключенном состоянии.
б. Защита от перенапряжения (молнии) на входе
Защита от перенапряжения — это компонент, который справляется с пиками высокого напряжения, возникающими в результате ударов молнии. Его можно классифицировать по двум причинам:
- Молния. Это основная причина выхода из строя уличного освещения в тропических районах и большая угроза для наружных светильников.
К счастью, у нас есть хорошие способы снизить ущерб от молнии до очень низкого уровня, если надлежащая конструкция молниезащиты выполняется с использованием высококачественных светодиодных драйверов с уровнем защиты. Основной уровень защиты драйверов светодиодов очень высок, до 10 кВ в соответствии с IEC-61000-4-5 для общего режима, поскольку большинство грозовых перенапряжений являются синфазными.
- Всплески из-за индуктивности в кабеле и включения/выключения мощных устройств в той же сети. Это часто влияет на дифференциальное напряжение между линией и нейтралью, а наиболее популярным уровнем защиты является 6 кВ, также согласно IEC61000-4-5.
в. Выходной ПЗП
Эффективный выходной OVP должен обнаруживать любое потенциальное перенапряжение, приостанавливающее выход. Как и OCP в драйверах светодиодов постоянного напряжения, OVP жизненно важен для описания драйверов светодиодов постоянного тока. Обычно он активируется, когда напряжение превышает 115% до 130%. Вот пример, иллюстрирующий выходной OVP из спецификаций драйвера светодиодов uPowerTek.
Резюме
Если вы хотите повысить надежность и качество светильников, установка эффективных средств защиты обеспечит безопасность. Высокоуровневая защита светодиодных драйверов имеет решающее значение для производителей светильников, поскольку они отвечают требованиям безопасности и подтверждают более высокие стандарты качества. Таким образом, защита является ключевым фактором для разработчиков и покупателей светильников, позволяющим отличить высококачественные светодиодные драйверы от обычных.
