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LED驱动电源防雷保护设计方案

来源:华强LED网 作者:LED-尹志坚 浏览:303

标签:

摘要: 雷击所形成的浪涌冲击是一种瞬态波,是一种瞬变干扰,可以是浪涌电压也可以是浪涌电流,这种现象会对电源产生致命的影响。对LED照明驱动电源而言,使用环境决定了防雷击是衡量其性能的一个重要指标,故防雷设计对LED电源来说是必须要考量的。

  雷击所形成的浪涌冲击是一种瞬态波,是一种瞬变干扰,可以是浪涌电压也可以是浪涌电流。这种现象会对电源产生致命的影响,由于其产生的瞬间的浪涌冲击远远超出一般电子器件的电性应力,导致的直接结果是电子元件损坏。

  如果是智能电源的话,即便是瞬态的浪涌冲击没有对器件造成损坏也可能会干扰程序的正常运行,从而发出错误性指令,致使电源无法按预期的指令工作。这也很好的解释了为什么浪涌(冲击)抗扰度在安规认证中是属于电磁兼容的范畴。

  照明在国内外众多的示范工程中得到广泛应用,基于其苛刻的使用环境,LED照明驱动电源在设计时必须要重点评估诸如因防水、高温、雷击等因素。



  对LED照明驱动电源而言,使用环境决定了防雷击是衡量其性能的一个重要指标。故防雷设计对LED电源来说是必须要考量的。

  防雷是一种约定俗成的习惯称谓,转化为对电源的要求来说是指电源要具备防浪涌冲击的一种能力。LED驱动电源在安规认证上要求要对其进行浪涌(冲击)抗干扰度试验,以保证电源具有一定的抗干扰能力。国内执行的标准是GB/T17626.5《电磁兼容试验和测试技术浪涌(冲击)抗扰度试验》,此标准等同采用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模块分别放置时,LED驱动电源的输出端口和LED模块输入端口须满足此标准的规定:能承受线与线间2kV、线与地间4kV(即差模2KV、共模4KV的标准)的浪涌冲击。同时对LED灯具交流电源端口同样有此要求。

  如何保证LED驱动电源满足防雷的要求,除了设计相应的防雷电路外,同时要充分考虑到元件的应力能力,尤其是电源输入端的压敏电阻、放电管、整流桥、保险丝、EMI滤波等器件,要充分考虑到可能承受的浪涌水平。至少要保证满足相关标准如GB/T17625.6(等同采用IEC61000-4-5:2005)或IEC61643-1或EN61643-11的基本要求。

  目前LED驱动电源在对防雷击方面还是一个比较难突破的问题。当然,电子技术发展到现在,从技术层面来说都不是很大的挑战,只是因为LED灯具对电源整体尺寸有要求和限制,在一个有限的空间内设计出满足防雷要求的电源则显得还不是那么容易。一般地,现行的GB/T17626.5只建议产品要满足差模2KV、共模4KV的标准。事实上,此规格远不能满足实际的要求,尤其是用于特殊条件如港口码头、周边有大型机电设备的工厂或雷击多发区。

  为了解决这一矛盾,很多工程企业往往是通过增加一个独立的浪涌抑制器来解决。通过在输入与LED驱动电源(不限于LED驱动电源,可泛指电子设备,下同)间增加一个独立的防雷设备,以此来化解雷击对LED驱动电源的威胁,从而极大地保证了电源的可靠性。有必要指出,对于独立式防雷器来说,其参考标准与一体式的电源防雷标准不同,其参考的标准为IEC61643-1或EN61643-11。

  独立式防雷器一般都由多级防护线路组成。为保护后级的电源设备,它必须保证经过其多级保护后的残余电压小于后级电源能承受的浪涌冲击电压,此值越小越好,一般要求小于1.5KV,设计比较好的产品此值可低于0.8KV。

型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
N76E003AT20 NUVOTON ¥9.67