Электронные компоненты. Дистрибьюция и сервисы с 1993 г
№1 / 2016 / статья 6

LED-драйверы ISSATA – доступное решение для внутреннего основного и аварийного освещения

Сергей Миронов (КОМПЭЛ)

Новый для российского рынка производитель источников питания для светодиодных светильников ISSATA создает драйверы для светильников внутреннего освещения без ненужной избыточности и лишних функций, но при этом – соответствующие требованиям отечественных стандартов по пульсациям. Кроме того, в номенклатуре ISSATA присутствует нечасто встречающееся на рынке изделие – блок аварийного питания для организации светодиодного аварийного и эвакуационного освещения.

В настоящее время на рынке светодиодного освещения имеется широкий спектр источников питания разных производителей – как зарубежных, так и российских. Причем российские производители играют более значительную роль в производстве источников питания именно для внутреннего освещения. Они выпускают продукцию, оптимально сочетающуюся с действующими нормативными требованиями и доступную по стоимости. Продукция зарубежных производителей во внутреннем освещении, в частности – в светильниках типа «Армстронг», представлена в существенно меньшем объеме. Отчасти это объясняется специфичностью российского рынка – именно у нас имеются нормы на пульсации освещенности, а на европейском и азиатском рынках такие требования в настоящий момент отсутствуют. Поэтому для снижения себестоимости продукции зарубежные производители, как правило, применяют в источниках питания однокаскадную схему преобразования с коррекцией коэффициента мощности, особенность которой – повышенные пульсации выходного тока.

Конечному потребителю не всегда легко определиться с выбором источника питания, максимально полно соответствующего поставленным требованиям и в то же время обладающего наименьшей стоимостью. Отчасти это связано с недостаточной информированностью об имеющихся на рынке изделиях, их параметрах и особенностях применения. Проанализируем информацию о продукции пока еще нового для российского рынка производителя источников питания – компании ISSATA Limited, выпускающей продукцию под торговой маркой ISSATA.

Компания ISSATA Limited расположена в КНР и специализируется на разработке и производстве светотехнической продукции для светодиодного (LED) и классического освещения. Контроль качества продукции ISSATA осуществляет белорусский импортер. В линейке продукции представлены как отдельные компоненты (источники питания, блоки аварийного питания, корпуса, LED-модули), так и готовые LED-светильники.

ISSATA – молодая компания. Тем не менее, ее сотрудники имеют большой опыт работы в области источников питания. Компания оснащена передовым оборудованием, строго следит за качеством и сроками отгрузки выпускаемой продукции, благодаря чему уже завоевала доверие потребителей.

Линейка источников питания ISSATA достаточно обширна и включает в себя изделия для внутреннего (до 60 Вт) и наружного (40…300 Вт) освещения в пластиковых и металлических корпусах без димминга и с диммингом, со стабилизацией по току или по напряжению. В номенклатуре имеются источники питания с активной (Λ > 0,9), с пассивной (Λ > 0,85) схемой коррекции мощности (ККМ), а также без коррекции мощности (Λ = 0,5…0,6). Для большинства практических приложений всегда можно подобрать необходимый источник питания, будь то освещение в системе ЖКХ, промышленное и наружное освещение, включая источники питания для светильников внутреннего освещения с жесткими требованиями к пульсациям освещенности. Кроме того, имеется ряд источников питания, как правило, со стабилизацией по напряжению, предназначенных для применения в архитектурно-декоративной и интерьерной подсветке, а также в наружной рекламе для питания светодиодных лент и различных модулей.

Светодиодный светильник, как и любое другое устройство, обладает некоторыми основными характеристиками, которые в значительной степени определяются используемым источником питания. Наиболее важными характеристиками, на которые источник питания оказывает непосредственное влияние, являются электромагнитная совместимость (ЭМС), электробезопасность, пульсации светового потока (освещенности), условия эксплуатации, надежность и, конечно же, стоимость. При выборе источника питания для светильника всегда приходится учитывать совокупность этих и некоторых других характеристик.

Источники питания для внутреннего основного освещения

Светодиодные светильники, используемые для внутреннего освещения, в большинстве случаев потребляют мощность 20…60 Вт и должны иметь коррекцию коэффициента мощности (ККМ), это регламентируется требованиями ЭМС [2]. С другой стороны, в этом виде освещения нормируется еще один показатель – коэффициент пульсаций освещенности [3], [4]. Крайне важно, чтобы выбранный источник питания обладал пульсациями тока, не превышающими допустимые значения. Пульсации тока источника питания вызывают пульсации светового потока светильника и как результат – пульсации освещенности. Верхнее значение частоты пульсаций, подлежащее контролю, ограничено величиной 300 Гц [5]. В светодиодных светильниках с импульсными источниками питания в указанный диапазон (до 300 Гц) попадает удвоенная частота электросети. Для нашей электросети удвоенная частота имеет значение 100 Гц. На данной частоте пульсации тока источника питания определяют коэффициент пульсаций освещенности с пропорцией практически 1:1 (каковы пульсации тока, таковы и пульсации освещенности).

Условия эксплуатации светильников внутреннего освещения являются достаточно мягкими: температурный диапазон – не шире -10…45°C, повышенной защиты от внешних воздействующих факторов не требуется [6].

В России наиболее массовым сегментом внутреннего освещения являются встраиваемые растровые светильники для подвесного потолка типа «Армстронг», которые используются практически во всех административных, служебных и офисных помещениях.

Среди всей номенклатуры источников питания ISSATA, относящейся к внутреннему освещению, особенно выделяются две модели, которые оптимально подходят для использования в указанном типе светильника. Это модели источников питания IS 35GM-350 и IS 50GM-350 (рисунок 1). Технические параметры источников питания приведены в таблице 1.

ris_1a_opt ris_1b_opt
Рис. 1. Внешний вид источников питания ISSATA IS 35GM-350 и IS 50GM-350

Таблица 1. Основные параметры источников питания ISSATA

Наименование Выходная мощность, макс., Вт Выходной ток, ном., мА Диапазон выходного напряжения, В КПД, % Пульсации выходного тока/напряжения, % Диапазон входного напряжения переменного тока, В Коэффициент мощности, λ Пусковой ток, А Габаритные размеры, мм
IS 50GM-350 49 350 70…140 88 <1 176…265 >0,95 <0,53 209х39х29
IS 35GM-350 35 350 40…100 88 <1 <0,3 215x30x25

Источники питания изготавливаются в металлическом корпусе со степенью защиты от внешних воздействующих факторов IP20, по внешнему виду напоминающем электронный балласт для люминесцентных ламп. Все модели источников питания, как и требуется, имеют активную схему коррекции коэффициента мощности с коэффициентом λ > 0,95 и работоспособны в температурном диапазоне -15…45°C. В настоящий момент выпускаются модели источников с выходной мощностью 35 и 50 Вт на выходной ток 350 мА. В данном случае можно сказать, что выбраны наиболее востребованные параметры, которые чаще всего и используются в светильниках типа «Армстронг», исходя из светового потока и достигнутой эффективности светодиодов.

Схемотехнически источники питания выполнены по топологии однокаскадного преобразования с ККМ, что позволяет достичь очень низкой стоимости изделий (минимальное количество применяемых компонентов). Основной недостаток используемой топологии – повышенный уровень пульсаций тока – существенно снижен применением дополнительного каскада сглаживания пульсаций. Источники питания имеют привлекательную стоимость и с большим запасом отвечают наиболее жестким требованиям нормативной документации по коэффициенту пульсаций освещенности. Наиболее жесткие требования относится к освещению помещений с установленными мониторами, где указанный коэффициент допускается не более 5% [4]. При этом источники питания ISSATA имеют стоимость ниже наиболее распространенной на российском рынке аналогичной продукции.

Для освещения помещений большой площади проектировщики и инсталляторы систем освещения вынуждены подключать в одну группу достаточно много светильников. На каждую группу, по правилам устройства электроустановок (ПУЭ), необходимо устанавливать групповой автоматический выключатель [6]. И здесь важно правильно выбрать групповой выключатель с учетом сечения защищаемого кабеля и возможного тока нагрузки. Выключатель должен обеспечить отключение линии при аварийной ситуации, например, при КЗ на линии, превышении потребляемого тока и, как следствие, перегреве кабеля. Но он не должен срабатывать в момент включения освещения. Распространенные на рынке источники питания обладают пусковым током в несколько десятков ампер, в то время как среднее потребление тока не превышает десятых долей ампера. Применяя светильники с подобными источниками питания, проектировщики и инсталляторы систем освещения сталкиваются с трудностями при выборе типа автоматического выключателя. Бывают ситуации, когда требуется установить выключатель, который не сработает даже при КЗ на конце линии, а если выбрать выключатель исходя из защиты линии, то он начинает срабатывать в момент включения освещения.

Указанной проблемы не возникнет при использовании источников питания производства компании ISSATA. Они имеют схемотехническую особенность, которая снижает пусковой ток до весьма небольшой величины. Пусковой ток источников питания ISSATA не превышает двукратной величины от среднего потребляемого тока, что позволяет использовать распространенные и рекомендованные для освещения автоматические выключатели с характеристикой «С».

По электробезопасности рассматриваемые источники питания относятся к I классу защиты от поражения электрическим током. Электрическая прочность изоляции составляет 1500 В. При установке источников питания в светильник в обязательном порядке необходимо предусматривать защитное заземление источника питания и конечного изделия (металлический корпус светильника) либо защитное заземление только источника питания (электроизоляционный корпус светильника).

Рассматриваемые источники имеют защитные меры от короткого замыкания на выходе, от перегрева и перегрузки.

Блок аварийного питания

При организации освещения различных промышленных помещений, помещений с пребыванием большого количества людей, коммерческих помещений с площадью более 60 м2, а также в ряде других случаев необходимо обеспечить аварийное освещение [3]. Если в помещении уже имеется отдельная резервная линия электроснабжения или резервирование электропитания предусмотрено каким-то другим способом (дизель-генератор), то проблемы с организацией аварийного освещения, как правило, не возникает. В этом случае для аварийного освещения можно использовать обычные светильники. На практике далеко не во всех помещениях имеется резервная линия электроснабжения. Например, подобная ситуация имеет место в коммерческих помещениях, расположенных на первом этаже жилого дома. В этой и других подобных ситуациях проблема аварийного освещения стоит достаточно остро, а для ее решения наиболее часто применяют светильники с возможностью работы от аккумуляторных батарей (АКБ).

Аварийное освещение подразделяется на эвакуационное и резервное. Резервное освещение предусматривается в том случае, если по условиям технологического процесса требуется нормальное продолжение работы при нарушении электропитания рабочего освещения [3]. Такая ситуация может присутствовать на важных промышленных объектах, но там всегда имеется резервная линия электропитания, которая снимает проблему такого освещения.

В нашем случае интерес представляет построение схемы питания для светильников эвакуационного освещения. Эвакуационное освещение подразделяется на:

  • освещение путей эвакуации;
  • эвакуационное освещение больших площадей (антипаническое освещение);
  • освещение зон с повышенной опасностью.

Основной особенностью эвакуационного освещения являются ограничения времени. Если рассматривается освещение путей эвакуации и освещение больших площадей, то продолжительность освещения должна быть не менее 1 часа, и при этом допускается значительное снижение уровня освещенности [3].

Для решения подобных задач у компании ISSATA имеется блок аварийного питания (БАП) IS 200 EK-17 (рисунок 2), который обеспечивает работу светильника в случае отключения сети основного электропитания.

Рис. 2. Внешний вид БАП IS 200EK-17

Рис. 2. Внешний вид БАП IS 200EK-17

БАП имеет в своем составе никель-кадмиевый аккумулятор (1,5 А•ч/7,2 В) с электронным блоком и системой управления. Он может использоваться с любым светодиодным светильником, имеющим в составе драйвер, но при условии, что прямое падение напряжения на цепочке светодиодов не превышает 120 В. В штатном режиме работы (при наличии напряжения в электросети) светильник работает от собственного драйвера и происходит зарядка аккумулятора, а при пропадании напряжения светодиоды через электронный блок автоматически подключаются к имеющемуся аккумулятору. Электронный блок имеет DIP-переключатели, позволяющие выставить напряжение/ток на цепочке светодиодов в аварийном режиме.

Режим работы БАП выбран таким образом, что указанной емкости аккумулятора хватает как раз на 1 час аварийной работы. Продолжительность работы определяется энергией АКБ (около 10 Вт•ч) и отдаваемой мощностью. Отдаваемая мощность в аварийном режиме работы составляет около 6…7 Вт. При выставлении выходного напряжения БАП необходимо руководствоваться тем, что выбираемое выходное напряжение должно быть больше, чем прямое падение напряжения на цепочке светодиодов. Устройство имеет четыре поддиапазона выходного напряжения 0…12/12…24/24…94/ 94…120 В. От выбранного поддиапазона зависит и значение выходного тока – 350/351…250/352…63/353…50 мА соответственно. Максимальная коммутируемая БАП мощность составляет до 200 Вт.

Для проверки работоспособности в составе светильника БАП имеет специальную тестовую кнопку и индикатор зарядки АКБ (рисунок 3). Для увеличения срока службы АКБ и исключения его перезарядки ток заряда выбран небольшим, и аккумулятор полностью заряжается за время около 24 часов.

Рис. 3. Схема включения БАП IS 200EK-17 в составе светильника

Рис. 3. Схема включения БАП IS 200EK-17 в составе светильника

Заключение

Рассмотренные источники питания для светодиодного освещения производства компании ISSATA соответствуют действующим нормативным документам к данному классу продукции и практически не имеют ненужной избыточности в параметрах. Избыточность в технических параметрах изделия практически всегда ведет к неоправданному удорожанию продукции. Для того чтобы выпускаемые светодиодные светильники были конкурентоспособными, производителю светильников желательно использовать компоненты и источники питания с требуемыми параметрами и по максимально низкой стоимости. Именно в этом аспекте продукция производителя ISSATA выглядит весьма привлекательной.

Кроме того, в номенклатуре рассматриваемого производителя имеется продукт, который нечасто встречается на рынке – блок аварийного питания для светодиодного светильника, который обеспечивает требования к продолжительности освещения эвакуационных путей.

Широта линейки выпускаемой номенклатуры, ее качество и бесперебойные поставки – все это говорит о том, что компания ISSATA Limited имеет все шансы занять нишу на российском рынке источников питания для светодиодных светильников.

Литература

  1. ГОСТ Р 51317.3.2.-2008 «Эмиссия гармонических составляющих тока техническими средствами с потребляемым током не более 16 А (в одной фазе). Нормы и методы испытаний».
  2. Свод правил СП 52.13330.2011.
  3. СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы».
  4. ГОСТ Р 54945-2012 «Здания и сооружения. Методы измерения коэффициента пульсаций освещенности».
  5. ГОСТ 15150-69 «Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды».
  6. ГОСТ Р 54350-2011 «Приборы осветительные. Светотехнические требования и методы испытаний».

Получение технической информации, заказ образцов, заказ и доставка.

Issata_NE_06_16

 

Блок аварийного питания для светодиодных светильников

Производитель светотехнической продукции компания ISSATA разработала блок аварийного питания (БАП) для светодиодных светильников – IS 200 EK-17. БАП имеет в составе никель-кадмиевый аккумулятор (1,5 Ач/7,2 В) с электронным блоком и системой управления и может использоваться с любым светодиодным светильником, имеющим в составе драйвер, при условии, что прямое падение напряжения на цепочке светодиодов не превышает 120 В.
В штатном режиме работы (при наличии напряжения в электросети) светильник работает от собственного драйвера, и происходит зарядка аккумулятора. При пропадании напряжения светодиоды через электронный блок автоматически подключаются к имеющемуся аккумулятору. Электронный блок имеет DIP-переключатели, позволяющие выставить напряжение/ток на цепочке светодиодов в аварийном режиме.
Режим работы БАП выбран таким образом, что указанной емкости аккумулятора хватает на 60 минут аварийной работы. При выставлении выходного напряжения БАП необходимо руководствоваться условием, что выбираемое выходное напряжение должно быть больше, чем прямое падение напряжения на цепочке светодиодов.
Устройство имеет четыре поддиапазона выходного напряжения: 0…12/12…24/24…94/94…120 В. От выбранного поддиапазона зависит и значение выходного тока. Если возникнет ситуация преднамеренного полного отключения светильника с БАП в составе – необходимо предусмотреть дополнительный выключатель в цепи аккумулятора.
Устройство предназначено для светильников, устанавливаемых в помещениях, где есть требования к аварийному освещению, например, в торговых центрах, на вокзалах, на эвакуационных путях и так далее.
Основные технические параметры IS 200 EK-17:
  • выходная мощность в аварийном режиме: 8 Вт;
  • коммутируемая мощность (мощность светильника): 200 Вт;
  • время зарядки аккумулятора: 24 часа;
  • индикатор заряда;
  • тестовая кнопка.

 

О компании Issata

Компания ISSATA Limited расположена в КНР и специализируется на разработке и производстве светотехнической продукции светодиодного (LED) и классического освещения. Продукция выпускается под контролем качества белорусским импортером. В линейке продукции представлены как отдельные компоненты (источники питания, блоки бесперебойного питания, корпуса, LED модули), так и готовые LED светильники. Компания ISSATA молодая и динамично развивающаяся, тем не менее, сотрудники компании имеют большой опыт ...читать далее