【应用】300V/6.3A,Littelfuse交流保险丝807系列为LED照明系统保驾护航
在商业LED照明系统中,为了对电路进行过压、过流以及高温保护,通常会采取多种电路保护措施。例如,在电路中增加金属氧化物压敏电阻(MOV)、TVS二极管、LED保护器以及保险丝等器件,以提高系统的稳定性和安全性,常见的保护电路如图1所示。在众多的解决方案中,保险丝是用于防止电路短路和过载的最常用解决方案。
图1 LED照明系统的保护电路示意图
随着市场对器件封装尺寸提出越来越小型化的需求,保险丝制造商不断缩小器件的封装尺寸,以节省电路板空间,降低系统成本。此外,在缩小尺寸的同时,还需要保证器件的性能,以满足照明系统严格的浪涌抗扰度和安全要求。对于商业LED照明系统而言,有两个很重要的设计因素:第一个是节省成本,因为LED照明系统的初始投资成本很高;第二个是保证系统的高安全性和高可靠性(安全和浪涌抗扰度要求)。因此,在提高系统性能的同时,也要降低其维护成本。
对于商业LED照明系统而言,由于恶劣环境事件对其影响较大,因此其保护电路的标准更加严格。LITTELFUSE(力特)表示,美国能源部新建立了一个街道照明系统电路保护相关规范,正逐渐在多个城市试点。在新规范中,对于电路的浪涌抗扰度的规范很严格,可能会成为ANSI/NEMA规范。其中,如图2所示的IEEE C.62.41浪涌抗扰度规范,以及UL8750安全标准(过流保护),主要适用于电路短路和电路过载的情况。从图中可以看出,LED照明的位置决定了适用于电涌保护的IEEE规范的类别级别,以及对应的瞬态浪涌测试要求。
图2 浪涌抗扰度规范和安全标准
在UL8750安全标准中,对于住宅用的LED灯和户外灯具,需要采用过电流保护装置,即人们通常说的保险丝。此外,LED照明设计通常要符合IEC/EN 61347规范(包含浪涌抗扰度要求),以及IEC/EN 62031规范。对于制造商而言,不仅要关注保险丝器件的浪涌抗扰度和安全标准,还要考虑产品是否适用于高压、大电流的LED照明系统设计(如尺寸、工作温度范围等参数)。针对这种情况,本文推荐Littelfuse公司推出的保险丝类器件,该公司能够提供各种尺寸及不同参数类型的器件,以满足不同LED照明系统的需求。
例如,Littelfuse公司的807系列超小型保险丝,可在交流电路上提供过流保护(短路和过载)。其额定电压为300VAC,能够在高故障电流下提供电路保护。其中,该系列保险丝能够在300VAC电压下提供100A的高中断电流,以及高标称熔化I2t特性(熔化保险丝器件所需的能量),并且能够承受B类浪涌电平。此外,807系列提供了宽泛的电流额定值(800mA~6.3A)。与传统5mmx20mm尺寸的玻璃盒保险丝相比,807系列具有更小的间距(7.5mm),并且提供直接焊接或者插入式封装结构。
图3 具有瞬态和浪涌能量保护装置的保护电路示意图
Littelfuse提供的典型保护电路原理框图如图3所示,通过与过电压保护器件(如MOV)相协调,是推动保险丝保护电路发展的一个关键趋势。在使用保险丝和MOV协同工作时,需要保证二者具备良好的协调性,才能保证保险丝不会过早打开(即要保证I2t足够高)。
除了807系列之外,Littelfuse公司还提供了各种应用于LED照明系统的AC保险丝解决方案,如454系列、383系列以及392系列等。在这些产品解决方案中,不仅具备成本效益,而且每个系列都能够提供足够的固有I2t,以满足不同系统的浪涌抗扰度要求,提供强大的短路和过载保护。更多的Littelfuse公司的保险丝器件的产品手册和解决方案可以在世强官网获取。
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ppsbem Lv7. 资深专家 2018-11-04学习吧学习
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思媛 Lv4. 资深工程师 2018-10-29不错
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杨小广 Lv7 2018-10-23谢谢
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承毅 Lv8. 研究员 2018-09-19不错
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duanmaxie Lv8. 研究员 2018-09-19可以
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