LED lampu aizsardzība pret izdegšanu: shēmas, iemesli, pagarina dzīvi

LED lampu un armatūras tirgū tiek piedāvāts plašs produktu klāsts dažādos cenu diapazonos. Galvenā atšķirība starp zemu un vidēju cenu segmentu ierīcēm lielākā mērā ir nevis izmantotajos gaismas diodēs, bet gan to enerģijas avotos.

Gaismas diodes darbojas no līdzstrāvas, nevis no maiņstrāvas, kas plūst sadzīves elektriskajā tīklā, un lukturu uzticamība un gaismas diožu darbības režīms ir vairāk atkarīgs no pārveidotāja kvalitātes. Šajā rakstā mēs apskatīsim, kā aizsargāt LED lampas un pagarināt lētu modeļu kalpošanas laiku.

Viss, kas aprakstīts zemāk, attiecas uz gaismekļiem un lampām.

Divi galvenie gaismas diožu barošanas veidi: kondensatora iztukšošana un impulsa draiveris

Lētākais LED izstrādājumu lietojums rūdīšanas kondensators kā enerģijas avots. Tās darbības principa pamatā ir kondensatora reaģētspēja. Vienkāršiem vārdiem sakot, kondensators maiņstrāvas ķēdē ir rezistora analogs. Turpmāk ievērojiet tos pašus trūkumus kā, izmantojot rezistoru:

1. Stabilizācijas trūkums ar spriegumu vai strāvu.

2. Attiecīgi, palielinoties ieejas spriegumam, palielinās arī spriegums gaismas diodēs, palielinās arī strāva.

Šie trūkumi ir savstarpēji saistīti. Vietējos elektrotīklos, īpaši attālos apgabalos, vasarnīcās, ciematos un privātajā sektorā, bieži tiek novērots enerģijas pieaugums. Ja spriegums samazinās zem 220 V, tas nav tik slikti lukturiem, kas samontēti saskaņā ar šo shēmu, tad strāva caur gaismas diodēm būs mazāka, attiecīgi, tie kalpos ilgāk.

LED lampas ar rūdīšanas kondensatoru shēma:

Bet, ja spriegums ir lielāks par nominālo, piemēram, 240 V, tad LED lampiņa ātri izdeg, sakarā ar to, ka palielinās strāva caur LED. Arī impulsveida sprieguma pārspriegumi tīklā ir ļoti bīstami, tie rodas jaudīgu ierīču pārslēgšanas rezultātā: jūs droši vien pamanījāt, ka, ieslēdzot, piemēram, ledusskapi vai putekļsūcēju, gaisma “mirgo” - tas ir šo impulsu pārspriegumu izpausme. Tās rodas arī pērkona negaisa laikā vai ārkārtas situācijās pie elektrolīnijām vai elektrostacijām. Impulss izskatās šādi:

Impulsu draiveri LED

LED spuldzēs tiek izmantotas vidējā un augstā cenu segmenta spuldzes impulsa tipa draiveri ar strāvas stabilizāciju.

SVARĪGI:

Gaismas diodes darbojas no stabilas strāvas, spriegums tām nav pamatvērtība. Tāpēc draiveri sauc par pašreizējo avotu. Tās galvenās īpašības ir izejas strāva un jauda.

Pašreizējā stabilizācija tiek īstenota, izmantojot atgriezeniskās saites ķēdes. Ja neiedziļināties detaļās, ir divi galvenie draiveru veidi, kurus izmanto LED spuldzēs un lampās:

1. Bez transformatora bez galvaniskās izolācijas.

2. Transformators - ar galvanisko izolāciju.

Galvaniskā izolācija ir sistēma, kas nodrošina, ka starp primāro strāvas ķēdi un sekundāro strāvas ķēdi nav tieša elektriska kontakta. Tas tiek realizēts, izmantojot elektromagnētiskās indukcijas parādības, citiem vārdiem sakot, transformatorus, kā arī izmantojot optoelektroniskās ierīces. Barošanas avotos galvaniskai izolācijai tiek izmantots transformators.

Tipiska shēma bez transformatoriem paredzēta 220 V draivera gaismas diodēm ir parādīta attēlā zemāk.

Parasti tie tiek veidoti uz integrētas shēmas ar iebūvētu jaudas tranzistoru.Tas var būt dažādos gadījumos, piemēram, TO92, to izmanto arī kā gadījumu mazjaudas tranzistoriem un citām IC, piemēram, lineāriem integrāliem stabilizatoriem, piemēram, L7805. Ir arī paraugi "astoņkāju" gadījumos, kas paredzēti uzstādīšanai virspusē, piemēram, SOIC8 un citi.

Šādiem vadītājiem sprieguma paaugstināšana vai pazemināšana elektrotīklā nav briesmīga. Bet impulsa pārspriegumi ir ārkārtīgi nevēlami - tie var sabojāt diodes tiltu, ja draiveris nav pārveidotājs, tad 220 V nonāks pie mikroshēmas izejas vai tilts sabojāsies īssavienojumā ar maiņstrāvu.

Pirmajā gadījumā augstspriegums "iznīcinās gaismas diodes" vai drīzāk vienu no tām, kā tas parasti notiek. Fakts ir tāds, ka gaismas diodes lampās, prožektoros un armatūrā parasti tiek savienotas virknē, vienas LED sadegšanas rezultātā ķēde pārtrūkst, pārējās paliek neskartas.

Otrajā gadījumā izplūdīs drošinātājs vai shēmas plates ceļš.

Zemāk parādīta tipiska draivera ķēde LED ar transformatoru. Tie ir uzstādīti dārgos un augstas kvalitātes produktos.

LED lampu aizsardzība: shēmas un metodes

Ir dažādi veidi, kā aizsargāt elektriskās ierīces, starp tām visas ir taisnīgas attiecībā uz LED lampu aizsardzību:

1. Sprieguma stabilizatora izmantošana ir visdārgākais veids, un to ir ārkārtīgi neērti izmantot, lai aizsargātu lustru. Tomēr jūs varat barot visu māju no tīkla sprieguma stabilizatora, tie ir dažādu veidu - releji, elektromehāniski (servo), releji, elektroniski. Pārskats par to priekšrocībām un trūkumiem var būt atsevišķa raksta tēma, rakstiet komentāros, ja jūs interesē šī tēma.

2. Varistoru izmantošana ir ierīce, kas ierobežo pārspriegumu, to var izmantot gan konkrētas lampas vai citas ierīces aizsardzībai, gan pie mājas ieejas.

3. Izmantojot virkni papildu rūdīšanas kondensatoru. Tādējādi lampas strāva ir ierobežota, kondensators tiek aprēķināts, pamatojoties uz lampas jaudu. Tā drīzāk nav aizsardzība, bet gan lampas jaudas samazināšanās, kā rezultātā, palielinoties sprieguma vērtībai elektrotīklā, tā kalpošanas laiks netiks samazināts.

Varistor lampu un citas sadzīves tehnikas aizsardzībai

Varistor ir spriegumu ierobežojoša ierīce, tā darbība ir kā gāzes dzirksteles sprauga. Šī ir pusvadītāju ierīce ar mainīgu pretestību. Kad spriegums sasniedz varistora sprieguma līmeni tā spailēs, tā pretestība samazinās no tūkstošiem megaohmu līdz desmitiem omi un caur to sāk plūst strāva. Tas ir savienots ar ķēdi paralēli. Tādējādi elektriskās iekārtas tiek aizsargātas.

Varistoru izskats

• Un ir klasifikācijas spriegums. Tas ir tāds spriegums, pie kura caur varistoru sāk plūst strāva 1 mA;

• Um ir maksimāli pieļaujamais efektīvais maiņstrāvas spriegums (vidējais kvadrātiskais);

• Um = - maksimāli pieļaujamais pastāvīgais spriegums;

• P ir nominālā vidējā jaudas izkliede, šo varistoru var izkliedēt visā ekspluatācijas laikā, saglabājot parametrus noteiktajās robežās;

• W ir maksimāli pieļaujamā absorbētā enerģija džoulos (J), ja to ietekmē viens impulss.

• Ipp - maksimālā impulsa strāva, kurai pieauguma laiks / impulsa ilgums: 8/20 μs;

• Co ir kapacitāte, ko mēra slēgtā stāvoklī; darbības laikā tās vērtība ir atkarīga no pielietotā sprieguma, un, kad varistoram caur to iziet lielu strāvu, tā pazeminās līdz nullei.

Lai palielinātu enerģijas izkliedi, ražotāji palielina paša varistora izmēru un arī savus secinājumus padara masīvākus. Tie darbojas kā radiators atbrīvotās siltumenerģijas noņemšanai.

Lai aizsargātu elektriskās ierīces sadzīves elektrotīklos ar maiņstrāvu 220 V, tiek izvēlēts varistors, kas ir lielāks par sprieguma amplitūdas vērtību un aptuveni vienāds ar 310 V.Tas ir, ir iespējams uzstādīt varistoru ar klasifikācijas spriegumu aptuveni 380-430V.

Piemēram, ir piemērots TVR 20 431. Ja instalējat varistoru ar zemāku spriegumu, tad tā “nepatiesa” darbība ir iespējama ar nelielu tīkla sprieguma pārsniegumu, un, ja instalējat ar lielu spriegumu, aizsardzība nebūs efektīva.

Kā jau minēts, varistorus var uzstādīt tieši pie mājas ieejas, tāpēc jūs aizsargājat visas mājas elektriskās ierīces. Lai to izdarītu, nozare ražo modulārus varistorus, tā sauktos SPD.

Šeit ir savienojuma shēma trīsfāzu tīklam, vienfāzes tīklam - līdzīgi.

Šīs shēmas, kurās tiek izmantots difavtomāts un augsta potenciāla aizsardzība uz vienas vai diviem vienfāzes ķēdes vadiem, ir ne mazāk interesantas.

 

Lai aizsargātu atsevišķu gaismekli vai spuldzi, tiek izmantota šāda komutācijas shēma, tā ir parādīta mājās gatavotas LED lampas piemērā, bet, lietojot gatavu gaismekli vai lampu, tiek uzstādīts arī varistors - paralēli gar 220V ķēdi.

Jūs to varat uzstādīt gan pašas apgaismes ierīces korpusā, gan pie piegādes vadiem no ārpuses. Ja tas ir savienots ar kontaktligzdu, varistoru var ievietot strāvas kontaktligzdā. Varistoru var aizstāt ar slāpētāju.

Šajā video klipā autore interesanti runā par šo aizsardzības metodi.

Gatavie risinājumi

Pārsprieguma aizsardzības ierīce LED lampām - no ražotāja LittleFuse. Nodrošiniet pārsprieguma aizsardzību līdz 20 kV. Atkarībā no konstrukcijas tas tiek uzstādīts paralēli vai virknē.

Tirgū ir ierīces ar atšķirīgām īpašībām - izslēgšanās spriegumu un maksimālo strāvu.

LED aizsardzības ierīce spuldzes glabā sprieguma impulsu laikā. Pēc slēdža tas ir savienots paralēli apgaismojuma kontūrai. Arī novērš LED spuldžu spontānu mirgošanu, izmantojot apgaismotus slēdžus.

Interesanti:

Šādas ierīces darbības būtība ir tāda, ka iekšpusē ir uzstādīts kondensators. Caur to plūst ķēdes pārtraucēju fona apgaismojuma strāva, un tas arī izlīdzina pārspriegumu.

Līdzīga vai līdzīga ierīce no uzņēmuma Granit, modelis BZ-300-L. Indeksa “L” beigās teikts, ka tā ir aizsardzības vienība LED un enerģijas taupīšanas spuldzēm (cll).

Iekšpusē ir trīs daļas, no kurām vienu mēs apskatījām iepriekš:

1. Varistora.

2. Kondensators.

3. Rezistors.

Šeit ir shematiska diagramma. Jūs to varat atkārtot.

Secinājums

Nav iespējams pilnībā novērst LED lampu un lampu izdegšanas iespēju. Tomēr jūs varat pagarināt spuldžu kalpošanas laiku, samazinot strāvas pārsprieguma ietekmi. To var izdarīt vai nu ar savām rokām, vai arī iegādājoties rūpnīcā izgatavotu LED lampu aizsardzības vienību.