L'éclairage LED extérieur, en particulier l'éclairage de rue, a considérablement augmenté ces dernières années. Pour assurer la durabilité et la sécurité,Les conducteurs LED utilisés dans les environnements extérieurs doivent offrir des niveaux élevés de protection contre les surtensions. Cet article explore les chemins de couplage de surtension, les modes de défaillance dans les conducteurs LED et les conceptions de circuits de protection qui améliorent considérablement l'immunité sur la poussée et améliorent la fiabilité des systèmes d'éclairage LED extérieurs.

---

1. Types de tensions de surtension affectant les pilotes LED extérieurs

Les conducteurs LED extérieurs doivent résister à diverses tensions transitoires, notamment:

• Coups de foudre directe: Transporter une énergie extrêmement élevée, avec des tensions de pointe atteignant jusqu'à 5 000 kV.

• Des surtensions menées: Induit par des coups de foudre sur les lignes de puissance ou de communication.

• Transitoires de commutation: Généré par une connexion / déconnexion soudaine des charges inductives ou capacitives, dépassant souvent plusieurs fois la tension nominale de la grille.

La protection des surtensions dans les conducteurs LED aborde principalement des surtensions réalisées par la foudre et la commutation.

---

2. Tester les normes pour l'immunité sur les surtensions

Les tests de surtension pour les conducteurs LED en plein air suivent les normes internationales:

• IEC 61643-11: Définit la forme d'onde de surtension combinée (tension de 1,2 / 50 μs et courant de 8/20 μs).

• ANSI C82.77: Spécifie une immunité de surtension minimale de 6 kV / 3 ka (mode différentiel et commun) pour les luminaires extérieurs.

Le niveau de protection requis pour les alimentations LED extérieures estau moins 6 kV de mode différentiel et commun.

---

3. Architecture de protection des surtensions dans les réverbères LED

Un système de protection des surtensions typique comprend deux étapes:

• Étape 1: SPD externe (dispositif de protection contre les surtensions)- Rackets haute tension des tenues (10 à 30 kV) à 4 à 8 kV.

• Étape 2: circuit de protection interne- Prasse encore la tension en dessous de plusieurs centaines de volts pour protéger les circuits internes.

---

4. Conception de protection contre les surtensions en mode différentiel

Des surtensions différentielles se produisent entre la ligne (L) et le neutre (n), ou entre le VBU et le sol de puissance. Les modes de défaillance courants comprennent:

• Fusible soufflé

• MOV (varistor d'oxyde métallique)

• MOSFET ou panne de diode

• Fuite de condensateur électrolytique

Considérations de conception clés:

• Topologie de circuit: Boost Topology est préféré pour la première étape en raison de sa capacité tampon de condensateur.

• Conception de circuit de serrage:

  • Protection primaireUtilise les mouvements évalués pour 320 VAC et 14 mm de diamètre pour serrer 6 kV de surtensions.

  • Protection secondaireUtilise des diodes de mouvements et / ou de téléviseurs plus petits pour réduire davantage la tension.

• Protection de commutation intelligente: L'utilisation de commutateurs contrôlés (par exemple, MOSFET, SCR) peut isoler dynamiquement les circuits de serrage, permettant des mouvements de tension inférieurs pour une meilleure protection.

• Circuits de protection dédiés: Pour les composants vulnérables (par exemple, commutateur Q1), les circuits peuvent arrêter activement la commutation lors des événements de surtension.

---

5. Conception de protection contre les surtensions en mode commun

Le mode commun atteint un couple entre L-PE, N-PE ou les deux. Ils affectent principalement:

• Modules LED et dissipateurs de chaleur, qui forment des capacités parasites avec la mise à la terre (CP2, CP3).

Mesures de conception:

• UtiliserTransformers d'isolementavec une isolation élevée et une distance de fabrication suffisante.

• Minimiser le couplage capacitif (par exemple, CP1) entre les transformateurs.

• AjouterTubes de décharge de mouvements ou de gazau stade d'entrée pour le serrage en mode commun.

---

6. Test et résultats

Configuration de test:

• Type de surtension: 6 kV / 3 ka, 2 Ω impédance, 40 impulsions en 4 modes de couplage (LN, L-PE, N-PE, L / N-PE)

• MOV 1: 14 mm, 320 VAC

• MOV 2: 10 mm, 240 VAC + thyristor bidirectionnel

Le pilote LED a réussi tous les tests sur les surtensions. La tension a été effectivement serrée:

• De 6 kV à 1045 V après l'étape 1

• Plus loin à 620 V après l'étape 2 - dans des limites sûres pour 600 V MOSFETS

---

7. Conclusion

Cette étude met en évidence comment les événements de surtension ont un impact sur les conducteurs LED extérieurs et décrit des stratégies de protection robustes pour les surtensions différentielles et en mode commune.Grâce à une sélection appropriée de composants, de topologie et de circuits de protection à plusieurs étages, les conducteurs LED peuvent atteindre une résistance à la surtension fiable, améliorant considérablement la longévité et la stabilité des systèmes d'éclairage extérieur.