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LED照明保险丝选型--开机脉冲的考虑

LED照明保险丝选型--开机脉冲的考虑

点击数:7843 次   录入时间:03-04 11:59:53   整理:http://www.55dianzi.com   元器件的选用

    一、为什么会有开机脉冲?

    由于LED 照明电源一般都是开关电源,而开关电源一般都会使用较大的电容滤波,由于开机瞬间电容充电而形成一个较大的电流尖峰。

    从理论上来看,电容充电的影响因素有3个:


    二、哪些元件影响开机脉冲?

    由于LED照明电路,在整流桥之前比较类似,所以针对LED照明输入电路来逐一分析影响因素:

Fuse、PCB走线、整流桥,此3部分只影响参数R。如果总阻抗增加,会降低Peak值,同时增加脉冲宽度。


MOV,无影响


X电容,会影响C和R,但是与滤波电容相比,X电容往往非常小,可以忽略不计。所以也可以认为无影响。电感,本身带有阻抗与电感;所以一方面影响脉冲的Peak,另外也会起到延长脉冲的作用。在实际使用中,影响比较大一些。


滤波电容,由于电容量与ESR的存在,导致滤波电容的大小和种类的不同,开机脉冲的Peak与实际宽度也不一样。滤波电容是实际使用中对于开机脉冲影响最大的电源元件。

PFC:带有PF值要求的电路,往往使用更小的滤波电容,同时还会存在补偿电路,所以开机脉冲往往非常小。美国能源之星对>5w的LED照明灯具就有PF值要求;采用IEC标准的国家或地区25w以上有要求。

三、实际开机波形的测试

    由于电网电压是正弦波,随着相位的不同,电源的开机脉冲也不同,所以我们选择在90°相位情况下测试。

    1、电容增大,由于ESR和容量的共同影响,导致开机脉冲Peak增大,脉冲宽度也增加

 
    2、使用色码电感后,由于阻抗与电感的共同作用,改变了波形的形状,同时降低了脉冲的Peak电流值。
 


四、如何保证保险丝开机不断?

    每次脉冲冲击保险丝,保险丝都会受到一定的损伤,经过多次反复冲击保险丝就会熔断。以下为AEM产品耐受冲击次数的表格:
 


    如果要保证保险丝承受10万次的电源开机脉冲冲击而不断,那么要选择保险丝的I2t>开机脉冲能量的5倍以上。以2.2uF电容无电感的脉冲波形为例,计算开机脉冲能量=(37.5)2*0.000019*1/2=0.013,只要选择保险丝I2t > 0.065(0.013*5)即可保证保险丝可承受冷开机情况下10万次脉冲。如果考虑热开机情况,那么需要考虑温度折减系数,以AEM产品为例,在105℃状态下,大约只折减80%,也就是说,如果要达到热开机10万次,保险丝不断,那么只要选择保险丝的I2t > 0.081(0.065/80%)。

五、从LED照明的开机脉冲角度来说,快慢断保险丝均可适用

    有很多工程师朋友因为使用习惯而较多的采用慢断型保险丝,实际上对于LED照明来说快慢断保险丝均可满足要求,只要在选型的时候注意保证保险丝的I2t > 开机脉冲的6.5倍即可保证热开机10万次不断。

    目前市场上能够满足LED照明的保险丝种类比较多,常见的有传统的玻璃管、陶瓷管、塑封插件等类型,也有如AEM 推出的250Vac贴片保险丝——MF系列,如果工程师朋友遇到使用空间、生产工艺成本的压力,可以选用贴片型的产品。




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