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曝光力特4万伏防雷模块难以被仿制或超越的根本所在

2016年04月01日 10:50 电子发烧友 作者:陈路,主编 用户评论(0

  全球不同国家对户外LED灯具(如LED路灯、LED投光灯、LED隧道灯等)的防雷级别要求是不一样的,在雷电易发地区如美国和印度,户外LED灯具的标准防雷级别要达到1万伏,极端地区的要求会达到2万伏,而目前全球能够提供防雷水平达到2万伏的SPD模块供应商不超过5家。美国知名电路保护元件制造商力特(Littelfuse)就是其中一个佼佼者,它开发的LSP10系列SPD模块是全球第一款串接的能够抵抗高达4万伏浪涌冲击的防雷模块,LSP05系列SPD模块可以提供2万伏防雷水平,而且这两个系列SPD均已拿到UL、CE、ANSI认证,出口海外户外LED灯具制造商可以放心使用。

  雷击一般分为直击雷和感应雷,直击雷浪涌电压高达数百万伏,任何防雷模块都会被瞬间击穿,因此直击雷只能用避雷针防护。我们这里指的防雷一般指感应雷,它可以顺着电源线从几英里甚至几十英里之外感应过来,浪涌电压极端情况下可高达2万伏。那为什么力特LSP10系列抗雷水平要做到4万伏呢?力特资深技术行销工程师游恭豪说:“这是为了客户希望我们的SPD模块能够多抗住几次2万伏雷击浪涌冲击,更大程度上提高客户户外LED灯具的使用寿命,降低维护更换成本。”


 

  图一:需要SPD模块进行防雷保护的关键户外LED灯具应用

  图二:全球各国政府对户外LED灯具防雷水平的官方要求

  LSP05/10系列SPD模块基本上主要由GDT气体防雷管、MOV压敏电阻、TVS二极管构成,理论上任何客户都可以购买力特或别家的GDT、MOV、TVS来开发自己的SPD防雷模块,但为什么当今业内很少供应商在开发抗1万伏或2万伏SPD模块呢?

  游工说:“我认为主要有以下7个方面的原因,第一,由于目标LED灯具是向全球市场销售的,因此SPD模块必须能够满足全球认证标准要求,包括美国国家标准机构的ANSI C136.2/IEEE C62.41.2 Location Category C High Exposure、欧洲IEC61000-4-5, Class X at 20kV/10kA、UL认证所需的UL1449 Type 4 Component Assembly和CE认证所需的IEC61643-11 Class II / EN61643-11 Type 2,开发者必须对所有这些标准的要求非常熟悉或了解;第二,开发者必须对高压大电流保护电路的拓扑和原理、以及高压保护器件GDT/MOV/TVS的电气特性非常了解;第三,开发者必须自己支付所有认证费用,而且忍受高达1年左右认证时间;第四,开发者必须很深了解过热保护晶闸管技术;第五,SPD模块必须达到IP66防水防尘要求;第六,SPD模块工作寿命必须超过2-5万小时,因为LED的寿命就要达到2-5万小时;第七,SPD模块外形尺寸必须很小,如48x48x30mm,而且配有安装端子,以方便集成进户外LED灯具中。”

  游工指出,这七个方面的原因导致客户自己开发SPD模块时不仅需要花费更多的时间,而且还要花费更多的认证费用、学习曲线费用和维护更换费用,不管从时间成本还是机会成本来说,都是不划算的,直接购买力特SPD模块,从总体运营成本角度来看,是最合理的选择。
 



  图3:不安全的SPD防雷模块

  SPD模块的电路连接拓扑有串接和并接两种,并接式SPD模块必须配备一个状态指示灯,否则维护人员无法判断它是否已经被击穿,串接式SPD模块则不需要状态指示灯,因为一旦它被击穿,整个灯具就无法点亮,一看就知。

  随着LED智慧路灯的兴趣,路灯上将捆绑节点控制器、集中控制器、有线无线通信模块,这些户外用弱电设备度都要求有防雷保护,因此可以预计SPD防雷模块的市场需求将随着智能时代的来临而不断增多。

 

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( 发表人:章鹰 )

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