一種led路燈四級(jí)防雷模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及LED路燈防雷領(lǐng)域，。
【背景技術(shù)】
[0002]雷擊的主要四種類(lèi)型:1.傳導(dǎo)雷。遠(yuǎn)處的雷電擊中線(xiàn)路或因電磁感應(yīng)產(chǎn)生的極高電壓，由室外電源線(xiàn)路和通信線(xiàn)路傳至建筑物內(nèi)室內(nèi)的電氣設(shè)備。2.直擊雷。直擊雷蘊(yùn)含極大的能量，峰值電壓可達(dá)5000kv的雷電流入地,具有極大的破壞力。會(huì)造成以下三種影響:
(1)巨大的富電流在數(shù)微秒時(shí)間內(nèi)流下地，使地電位迅速拾高，造成反擊事故，危害人身和設(shè)備安全。(2)雷電流產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁波，在電源線(xiàn)和信號(hào)線(xiàn)上感應(yīng)極高的脈沖電壓。(3)雷電流流經(jīng)電氣設(shè)備產(chǎn)生極高的熱量，造成火災(zāi)或爆炸事故。3.感應(yīng)雷。云層之間頻繁放電產(chǎn)生強(qiáng)大的電磁波導(dǎo)致共模和差模干擾，影響電氣設(shè)備運(yùn)行。4.開(kāi)關(guān)過(guò)電壓。供電系統(tǒng)中的電感性和電容性負(fù)載開(kāi)啟或斷開(kāi)、地極短路、電源線(xiàn)路短路等，都能在電源線(xiàn)路上產(chǎn)生高壓脈沖，脈沖電壓可達(dá)正常電壓的3到5倍，可嚴(yán)重?fù)p壞設(shè)備。破壞效果與雷擊類(lèi)似。
[0003]LED路燈傳統(tǒng)的防雷措施，是采用保險(xiǎn)絲或者繞線(xiàn)電阻器。保險(xiǎn)絲是一種連接在電路上用以保護(hù)電路的一次性元件，當(dāng)電路上電流過(guò)大時(shí)，使其中的金屬線(xiàn)或片產(chǎn)生高溫而熔斷，導(dǎo)致開(kāi)路而中斷電流，以保護(hù)電路免于受到傷害。舊保險(xiǎn)絲熔斷后需要人工更換新的保險(xiǎn)絲以使電路恢復(fù)運(yùn)行，而對(duì)于路燈來(lái)講，如果要人工更換保險(xiǎn)絲，代價(jià)是相當(dāng)高的。而繞線(xiàn)電阻器在作為過(guò)流保護(hù)時(shí)，需要4倍額定電流以上的故障電流才能有效斷開(kāi)，這時(shí)就已經(jīng)產(chǎn)生了 30(T50(TC的高溫，非常不安全。所以研發(fā)新一代防雷措施是十分必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于具有一種超強(qiáng)防雷能力的LED路燈防雷模塊，旨在解決路燈雷擊防護(hù)問(wèn)題。
[0005]雷擊有共模和差模兩種，共模即雷擊感應(yīng)電壓施加在L和N對(duì)地之間，差模雷擊感應(yīng)電壓施加在L和N之間。
[0006]一種LED路燈防雷模塊由壓敏電阻、氣體放電管、空芯電感組合成多級(jí)吸收網(wǎng)絡(luò)，降低瞬間高壓雷擊加到驅(qū)動(dòng)及光源上的殘壓，從而保護(hù)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電源和LED光源。其特征在于包括四級(jí)防雷。
[0007]第一級(jí)防雷系統(tǒng)由四個(gè)壓敏電阻及一個(gè)氣體放電管組成，第一級(jí)實(shí)現(xiàn)差模和共模的雙吸收，若是共模雷擊，則L和N的高壓通過(guò)壓敏電阻與氣體放電管到大地形成回路，泄放雷擊能量，若是差模雷擊L和N通過(guò)串聯(lián)的壓敏電阻形成回路，泄放雷擊能量。
[0008]優(yōu)選地，第一級(jí)防雷系統(tǒng)氣體放電管的擊穿電壓在600V ~800V之間，通流量大于5000A。壓敏電阻的鉗位電壓在400V~500V，通流量大于5000A。
[0009]第二級(jí)防雷系統(tǒng)由兩個(gè)空心電感和一個(gè)壓敏電阻組成，對(duì)差模雷擊進(jìn)一步防護(hù)，通過(guò)L和N之間的壓敏電阻泄放雷擊能量。
[0010]優(yōu)選地，第二級(jí)防雷系統(tǒng)壓敏電阻的鉗位電壓在300V~400V，通流量大于2000A。
[0011]第三級(jí)防雷系統(tǒng)由一個(gè)共模電感和兩個(gè)安規(guī)電容組成，用于抑制雷擊產(chǎn)生的共模電流。當(dāng)有共模電流流經(jīng)共模電感時(shí)，由于共模電感的同向性，會(huì)在線(xiàn)圈內(nèi)產(chǎn)生同向的磁場(chǎng)而增大線(xiàn)圈的感抗，使線(xiàn)圈表現(xiàn)為高阻抗，產(chǎn)生較強(qiáng)的阻尼效果，以此衰減共模電流，達(dá)到雷擊防護(hù)的目的。
[0012]第四級(jí)防雷系統(tǒng)也是由兩個(gè)空心電感和一個(gè)壓敏電阻組成，對(duì)差模雷擊進(jìn)一步防護(hù)，通過(guò)L和N之間的壓敏電阻泄放雷擊能量。
[0013]優(yōu)選地，第二級(jí)和第四級(jí)防雷系統(tǒng)空心電感的電感量在4μ Η ~7μΗ之間。
[0014]優(yōu)選地，第四級(jí)防雷系統(tǒng)壓敏電阻的鉗位電壓在250V~300V，通流量大于2000A。
[0015]綜上，本發(fā)明綜合了多種防雷系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，構(gòu)成了四級(jí)防雷系統(tǒng)。本發(fā)明能夠在10kV/5kA雷擊時(shí)，使得輸出殘壓低于700V，有效地保護(hù)驅(qū)動(dòng)電源和LED光源。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的LED路燈四級(jí)防雷模塊。
[0017]圖2是根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的LED路燈五級(jí)防雷模塊。
[0018]1、第一級(jí)防雷；2、第二級(jí)防雷；3、第三級(jí)防雷；4、第四級(jí)防雷。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明?？梢岳斫獾氖牵颂幩枋龅木唧w實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說(shuō)明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。
[0020]本發(fā)明的第一實(shí)施例如圖1所示:
LED路燈防雷模塊包括了四級(jí)防雷措施。第一級(jí)防雷系統(tǒng)位于220VAC輸入側(cè)，包括了四個(gè)壓敏電阻和一個(gè)氣體放電管，其中兩個(gè)壓敏電阻并聯(lián)后，一端接至L輸入線(xiàn)，另一端接氣體放電管的引腳1 ;另外兩個(gè)壓敏電阻并聯(lián)后，一端接至N輸入線(xiàn)，另一端接氣體放電管的引腳3 ;氣體放電管的引腳2接地。這樣，第一級(jí)防雷系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)差模和共模的雙吸收，若是共模雷擊，則L和N的高壓通過(guò)壓敏電阻與氣體放電管到大地形成回路，泄放雷擊能量，若是差模雷擊L和N通過(guò)串聯(lián)的壓敏電阻形成回路，泄放雷擊能量。
[0021]優(yōu)選地，第一級(jí)防雷系統(tǒng)氣體放電管的擊穿電壓在600V ~800V之間，通流量大于5000A。壓敏電阻的鉗位電壓在400V~500V，通流量大于5000A。
[0022]第二級(jí)防雷系統(tǒng)位于第一級(jí)防雷系統(tǒng)之后，包括了兩個(gè)空心電感和一個(gè)壓敏電阻，其中這兩個(gè)空心電感分別串接在L和N中，壓敏電阻跨接在L和N之間，第二級(jí)防雷系統(tǒng)能對(duì)差模雷擊進(jìn)一步防護(hù)，通過(guò)L和N之間的壓敏電阻泄放雷擊能量。
[0023]優(yōu)選地，第二級(jí)防雷系統(tǒng)壓敏電阻的鉗位電壓在300V~400V，通流量大于2000A。
[0024]第三級(jí)防雷系統(tǒng)位于第二級(jí)防雷系統(tǒng)和第四級(jí)防雷系統(tǒng)之間，包括了兩個(gè)X型安規(guī)電容和一個(gè)共模電感，這兩個(gè)X型安規(guī)電容分布在共模電感的兩邊，跨接在L和N之間，能夠?qū)材＠讚舻募夥咫妷汉碗娏鬟M(jìn)行吸收。
[0025]第四級(jí)防雷系統(tǒng)位于220VAC輸出側(cè)，包括了兩個(gè)空心電感和一個(gè)壓敏電阻，其中這兩個(gè)空心電感分別串接在L和N中，壓敏電阻跨接在L和N之間，對(duì)差模雷擊進(jìn)一步防護(hù)，通過(guò)L和N之間的壓敏電阻泄放雷擊能量。
[0026]優(yōu)選地，第二級(jí)和第四級(jí)防雷系統(tǒng)空心電感的電感量在4μ Η ~7μΗ之間。
[0027]優(yōu)選地，第四級(jí)防雷系統(tǒng)壓敏電阻的鉗位電壓在250V~300V，通流量大于2000A。
[0028]本發(fā)明的第二實(shí)施例如圖2所示:
本實(shí)施例是在第一實(shí)施例的基礎(chǔ)上增加了一級(jí)防雷系統(tǒng)，共包括了五級(jí)防雷系統(tǒng)，其中第一級(jí)、第二級(jí)、第四級(jí)和第五級(jí)防雷系統(tǒng)和第一實(shí)施例完全相同，增加的這一級(jí)防雷系統(tǒng)是第三級(jí)防雷系統(tǒng)，包括了兩個(gè)空心電感和一個(gè)壓敏電阻，兩個(gè)空心電感分別串接在L和N中，壓敏電阻跨接在L和N之間。這樣這一實(shí)施例中，第二級(jí)、第三級(jí)和第五級(jí)結(jié)構(gòu)相同，都是用于對(duì)差模雷擊的防護(hù)，這么做是因?yàn)樵趯?shí)際應(yīng)用中LED路燈的雷擊損壞主要是由差模雷擊造成的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.LED路燈四級(jí)防雷模塊，由壓敏電阻、氣體放電管、空芯電感組合成多級(jí)吸收網(wǎng)絡(luò)，其特征在于:包括四級(jí)防雷。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四級(jí)防雷模塊，其特征在于: 第一級(jí)防雷系統(tǒng)由四個(gè)壓敏電阻及一個(gè)氣體放電管組成，實(shí)現(xiàn)差模和共模的雙吸收，若是共模雷擊，則L和N的高壓通過(guò)壓敏電阻與氣體放電管到大地形成回路，泄放雷擊能量，若是差模雷擊L和N通過(guò)串聯(lián)的壓敏電阻形成回路，泄放雷擊能量。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的四級(jí)防雷模塊，其特征在于: 第一級(jí)防雷系統(tǒng)中氣體放電管的第1腳和第3腳分別接兩個(gè)壓敏電阻，所接的兩個(gè)壓敏電阻的另一端分別接輸入線(xiàn)L和N。4.氣體放電管的第2腳接地。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的四級(jí)防雷模塊，其特征在于: 第二級(jí)防雷系統(tǒng)位于第一級(jí)防雷系統(tǒng)之后，包括了兩個(gè)空心電感和一個(gè)壓敏電阻，其中這兩個(gè)空心電感分別串接在L和N中，壓敏電阻跨接在L和N之間， 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的四級(jí)防雷模塊，其特征在于: 第三級(jí)防雷系統(tǒng)包括了兩個(gè)X型安規(guī)電容和一個(gè)共模電感，這兩個(gè)X型安規(guī)電容分布在共模電感的兩邊，跨接在L和N之間，能夠?qū)材＠讚舻募夥咫妷汉碗娏鬟M(jìn)行吸收。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的四級(jí)防雷模塊，其特征在于: 第四級(jí)防雷系統(tǒng)位于220VAC輸出側(cè)，包括了兩個(gè)空心電感和一個(gè)壓敏電阻，其中這兩個(gè)空心電感分別串接在L和N中，壓敏電阻跨接在L和N之間，對(duì)差模雷擊進(jìn)一步防護(hù)，通過(guò)L和N之間的壓敏電阻泄放雷擊能量。7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的四級(jí)防雷模塊，其特征在于: 第一級(jí)防雷系統(tǒng)氣體放電管的擊穿電壓在600V ~800V之間，通流量大于5000A。8.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的四級(jí)防雷模塊，其特征在于: 第二級(jí)和第四級(jí)防雷系統(tǒng)空心電感的電感量在4μ Η ~7μ Η之間。9.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的四級(jí)防雷模塊，其特征在于: 第一級(jí)防雷系統(tǒng)系統(tǒng)壓敏電阻的鉗位電壓在400V~500V，通流量大于5000A，第二級(jí)防雷系統(tǒng)壓敏電阻的鉗位電壓在300V~400V，通流量大于2000A，第四級(jí)防雷系統(tǒng)壓敏電阻的鉗位電壓在250V~300V，通流量大于2000A。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四級(jí)防雷模塊，其特征在于: 在四級(jí)防雷的基礎(chǔ)上，增加一級(jí)變?yōu)槲寮?jí)防雷。
【專(zhuān)利摘要】一種LED路燈防雷模塊由壓敏電阻、氣體放電管、空芯電感組合成多級(jí)吸收網(wǎng)絡(luò)，降低瞬間高壓雷擊加到驅(qū)動(dòng)及光源上的殘壓，從而保護(hù)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)電源和LED光源。第一級(jí)防雷系統(tǒng)由四個(gè)壓敏電阻及一個(gè)氣體放電管組成，第一級(jí)實(shí)現(xiàn)差模和共模的雙吸收。第二級(jí)防雷系統(tǒng)由兩個(gè)空心電感和一個(gè)壓敏電阻組成，對(duì)差模雷擊進(jìn)一步防護(hù)，通過(guò)L和N之間的壓敏電阻泄放雷擊能量。第三級(jí)防雷系統(tǒng)由一個(gè)共模電感和兩個(gè)安規(guī)電容組成，用于抑制雷擊產(chǎn)生的共模電流。第四級(jí)防雷系統(tǒng)也是由兩個(gè)空心電感和一個(gè)壓敏電阻組成，對(duì)差模雷擊進(jìn)一步防護(hù)。本發(fā)明綜合了多種防雷系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，構(gòu)成了四級(jí)防雷系統(tǒng)。本發(fā)明能夠在10kV/5kA雷擊時(shí)，使得輸出殘壓低于700V，有效地保護(hù)驅(qū)動(dòng)電源和LED光源。
【IPC分類(lèi)】H02H9/02, H02H9/04, H02H9/06
【公開(kāi)號(hào)】CN105375457
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410421173
【發(fā)明人】張留朝
【申請(qǐng)人】濰坊學(xué)院
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2014年8月25日