浪涌电流的计算以及预防

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所有的LED灯具都有浪涌电流这种致命的缺陷,而且至今为止,没有人提出过好的解决办法。所有搞LED电源的,或是搞LED成品灯具的,都对这个问题避而不谈,装作不知道,然而实际量产,这个问题更是层出不穷,当然还有更多不怎么懂的人,完全搞不明白是怎么回事。

最常见的问题,就是做一个工程,几百台灯,经常会无缘无故的损坏,常见的就象一条街上装的LED路灯时不时不亮,经常坏修了又坏坏了再修。还有LED日光灯,很多用非隔离电源,量产时经常发现有炸坏的,根本原因都在这里,都是浪涌造成。浪涌电流指的是在极短的一段时间内进入LED灯具的输入电流。在上电阶段灯具内的LED电源可被看做一个容性器件,浪涌电流产生的原因很多,常见的就是室外雷击,或者是大的负载开启,关断。下图显示了典型的浪涌电流在带有容性负载230Vac 50Hz AC线路输入的变化情况。

 

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如果同时连接多个LED灯具,则最大浪涌电流及其持续时间可能会触发微型断路器或俗称空开的保护。对于工业感性电器或负载应用一般建议是使用C型或D型断路器,其能承受的浪涌数值更大。如下是一个典型的断路器跳闸曲线,显示了触发一个断路器保护所需的电流数值及持续时长。

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这些曲线因制造商和类型而有所不同。根据最常用的ABB S201M系列的数据表,一般来说,B型断路器曲线的工作范围为3至5 In,C型为5至10 In,D型为10-14 In。

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下图是一个用以计算可以并联多少个普通LED驱动器的关键曲线。

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为了便于理解,下面提供了一个典型的浪涌电流示例。

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通过讨论,我们知道,减小浪涌电流的最佳方式是减小峰值电流(Ipeak),或减小脉冲持续时长。 而优特电源的解决方案是将Ipeak降低到非常低的水平,并增加持续时长,这样就不用参考K因子的值来计算对应断路器的数量了。

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当浪涌电流持续时间大于某个值,如10ms / S201M时,就不需要通过K因子来计算可以并联多少个驱动器,这个时候参考跳闸曲线就可以了,而且此时意味着可以并联更多的驱动。

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例如,如果我们使用C型断路器 C16和优特电源的BLD系列400W 驱动,该驱动在220Vac输入条件下输入电流为2A,那么最大数量应为16x5x0.7 / 2 = 28,此处乘以0.7是为了留有一定余量,算下来此数量几乎是标准驱动的十倍。

目前,优特电源已经发布了200-400W低浪涌电流的驱动电源,对于功率低于200W的驱动电源,也可以使用加外部浪涌抑制器解决方案,比如优特电源的PMS系列控制器支持零浪涌电流。

然而浪涌电压,本身是可避免的一个现象。有开关不用,有保险不加,有地线不走,有标识不看等这些都会导致“浪涌”。使用方法不正确不能完全归咎于灯具产品质量不好。

 

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