Светильники ДПО и ЛСП с ЭПРА: обеспечение эффективности

Опубликовано: 18 октября 2012 г. в 17:02, 1348 просмотров Комментировать

В ассортименте торговой марки IEK® появляются новинки, связанные с развитием технологий в области электроники. В сегменте светотехнической продукции появились новые светильники серии ЛСП с электронным пускорегулирующим аппаратом (ЭПРА) и светильники серии ДПО для использования в сфере жилищно-коммунального хозяйства.

ЛСП — это влагозащищенный светильник для промышленного применения на базе люминесцентных линейных ламп. ДПО — малогабаритный светодиодный светильник для освещения коридоров, лестничных площадок, подсобных помещений и т.п. Общее в этих светильниках то, что источником питания является высокочастотный преобразователь со стабилизацией тока в нагрузке, имеющий определенную величину тока для заданного диапазона напряжений. В обоих случаях яркость источника света зависит от величины протекающего через него тока: чем больше ток — тем выше яркость. Однако с увеличением тока возникает перегрев светоизлучающего элемента, что приводит к снижению срока службы светильника. Поддержание оптимальной величины тока и есть основная задача источника питания. Источником питания ЛСП с ЭПРА и ДПО является транзисторный преобразователь высокой частоты (в зависимости от мощности и режима работы — от 20 до 100 кГц), в конструкцию которого входят выпрямитель и входной фильтр. А вот реализация принципа токоограничения у ЛСП и ДПО различна: для источников питания линейных люминесцентных ламп необходим источник питания не только с функцией токоограничения, но и со встроенным устройством «поджига» разряда; в блоках питания светодиодов задача состоит именно в поддержании заданной величины тока в цепях светодиодов.

Электронное пускорегулирующее устройство люминесцентного светильника (ЭПРА)

В чем отличие электронного ПРА от электромагнитного? Напомним, что в электромагнитном ПРА (рис. 2) заключается в том, что в цепи нагрузки после обмотки обратной связи трансформатора тока включен дроссель. Последовательно с ним включен газоразрядный промежуток люминесцентной лампы (условно первые контакты спирали накаливания) и конденсатор. Ко вторым контактам спиралей подключены параллельно конденсатор и термистор. В совокупности эти цепи образуют резонансный контур, резонанс и добротность которого определяются состоянием лампы, а точнее — газоразрядного промежутка.


Рис. 1. Схема электронного пускорегулирующего устройства люминесцентного светильника

Питание на электронное ПРА (рис. 1) подается от сети переменного тока 220 В. На входе схемы включен фильтр подавления помех от высокочастотного преобразователя, собственно преобразователь и цепь согласования с нагрузкой.

ЭПРА имеет такой параметр как сos ϕ, который определяет реактивную составляющую потребляемой мощности и конечный КПД светильника, и является важным показателем для эксплуатационщиков. Светильник ЛСП с ЭПРА соответствует нормам электромагнитной совместимости (ЭМС), которые указаны в ГОСТ Р МЭК 60598-1, а также в Постановлении Правительства РФ от 20.07.2011 N 602 «Об утверждении требований к осветительным устройствам и электрическим лампам». Значения этих параметров требуют определенной конструкторской «изворотливости», чтобы разместить в относительно малом объеме устройство, соответствующее этим требованиям.

Инженерам ГК IEK удалось совместить и высокое качество, и комфортную цену. Светильникам серии ЛСП с ЭПРА присущи экономичность, расширение температурного диапазона, увеличение ресурса лампы, снижение веса, избавление от капризных стартеров и дросселей, а так же от необходимости применения компенсационных конденсаторов. В зависимости от мощности применяемых ламп частота преобразователя находится в промежутке от 40 кГц для мощных ламп и до 100 кГц для ламп мощностью 10 Вт. Весь процесс включения лампы занимает промежуток времен, не превышающий 0,5–2 с.

В схеме ЭПРА допускается некоторый разброс параметров дросселя L, ограничивающего ток по высокой частоте в цепи лампы. И сами процессы, инициирующие свечение в лампе, относительно «медленные». Но необходимо иметь ввиду, что для стабильного протекания электрического тока в газовом разряде лампы, и, соответственно, для обеспечения отсутствия пульсаций яркости, к электродам необходимо прикладывать достаточно высокое напряжение с низким уровнем пульсаций. То есть ЭПРА требовательны к снижению питающего напряжения.

Электронный трансформатор


Рис. 2. Схема электронного трансформатора люминесцентного и светодиодного светильников

Питание на электронный трансформатор, установленный в светильнике ДПО торговой марки IEK (рис. 2) подается от сети переменного тока 220 В. На входе схемы включен фильтр подавления помех от высокочастотного преобразователя собственно преобразователь и высокочастотный трансформатор для обеспечения гальванической развязки цепей потребителя от сети и преобразования в напряжение заданной величины. Наличие электронного трансформатора за счет работы в области высоких частот позволяет значительно сократить габаритные параметры светильника.

Источник питания светодиодов (электронный стабилизатор тока)


Рис. 3.
Схема источника
питания светодиодов
(стабилизатор тока)

Электронный стабилизатор тока, установленный в светильнике ДПО (см. рис. 3), подключен последовательно после электронного трансформатора, и работает обычно по принципу широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Этот принцип обеспечивает высокий КПД схемы в целом при условии достаточной точности результата. На рисунке приведен один из вариантов источника тока в блоке питания светодиодов. Условно показаны цепи обеспечения ШИМ и измерения тока в цепи светодиодов. Такие схемы обычно применяются для светодиодных источников света, где используются светодиоды, включенные последовательно. Суммарная мощность светодиодов определяется допустимым уровнем тока и величиной коммутируемого напряжения выходного транзистора интегрального стабилизатора тока.

Основной проблемой при решении задач проектирования светодиодных светильников, как и вообще полупроводниковых устройств — это обеспечение температурного режима. Полупроводники, в связи с особенностями физических принципов своего функционирования, работоспособны в относительно узком диапазоне температур. Светодиоды — не исключение. Тепловые потери в небольшом объеме требуют эффективного охлаждения и жесткого контроля режима работы, иначе ресурс изделия значительно уменьшится по причине перегрева.

Электронный трансформатор, входящий в конструкцию светильника ДПО IEK®, преобразует сетевое переменное напряжение питания в постоянное напряжение необходимой величины (12-40 В для различных светильников). Такое решение позволяет обеспечить в полном объеме режим работы светодиодов для соблюдения необходимых светотехнических параметров и заявленного ресурса, а также решить проблему диапазона питающих напряжений. Таким образом, светильник ДПО может работать в диапазоне питающего напряжения от 110 до 250 В.

Владимир Селиверстов,
Елизавета Шонина

Информация о компании

Группа компаний IEK
Группа компаний IEK — ведущий российский производитель электротехнической продукции среднего ценового сегмента. Международный бренд IEK хорошо известен в России и за рубежом — на протяжении 15 лет он является гарантом высокого качества и надежности. Сегодня IEK — это холдинг, контролирующий деятельность собственных производственных комплексов в России и за рубежом, а также торговых предприятий в России, Украине, Молдове, Казахстане, Монголии и странах Балтии. Разветвлённая дистрибьюторская сеть обеспечивает наличие ассортимента IEK® по всей территории РФ и в странах зарубежья. Продукция под торговой маркой IEK с успехом эксплуатируется на многочисленных объектах России и СНГ. Среди них — Московский государственный университет, метрополитен Санкт-Петербурга, Волгодонская атомная электростанция и многие другие объекты. На объектах используется модульное, щитовое, коммутационное оборудование, кабеленесущие системы, изделия для электромонтажа, светотехника и прочее оборудование ТМ IEK.

Рекомендуем почитать

Освещение на постоянном токе — «хорошо забытое старое»?
25 ноября 2015 г. в 16:00
​Известный экспериментатор и предприниматель Томас Эдисон в XIX веке предложил систему электроснабжения на постоянном токе. К началу XX века на смену ей пришли электрические сети на переменном токе, которые предложили Никола Тесла и Джордж Вестингауз.
Управление высоковольтными светодиодами
22 апреля 2015 г. в 12:50
Высоковольтные светодиоды повышенной яркости позволяют создавать высокоэффективные системы освещения, однако их применение связано с преодолением ряда технических проблем. В статье рассмотрена простая и компактная система управления высоковольтными светодиодами на базе корректора коэффициента мощности (ККМ), которая обеспечивает конкурентоспособное решение для систем освещения.
Обратноходовой преобразователь для светодиодного освещения с регулировкой яркости на базе триака
22 апреля 2015 г. в 13:20
В статье описывается схема обратноходового преобразователя с высоким коэффициентом мощности для систем светодиодного освещения с возможностью использования стандартных диммеров для регулировки яркости светодиодов на базе триака.
От светодиода до КРУЭ
9 июля 2014 г. в 10:49
Вопросы читателей журнала «Электротехнический рынок». Надеемся, что полученная редакцией информация специалистов будет полезна в профессиональной деятельности нашей читательской аудитории. Свои вопросы в рубрики журнала «Горячая линия» вы можете отправлять на info@elec-co.ru
Выбор оптимального драйвера светодиодной системы
22 апреля 2015 г. в 12:45
Последние достижения в разработке усовершенствованных светодиодов показывают, что можно существенно улучшить эффективность источников света и, в то же время, обеспечить высокие характеристики, экологичность и надежность систем освещения. В первой части статьи представлены сведения о структуре светодиодов, методах повышения их эффективности и возможных приложениях.

Комментировать

    Еще никто не оставил комментариев.

Для того чтобы оставлять комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо авторизоваться на сайте.