Защита электрических цепей от короткого замыкания (КЗ) и перегрузок является одной из самых важных задач в электротехнике. Практически в каждом сложном электроприборе можно встретить плавкие предохранители — одноразовые коммутационные устройства, разъединяющие цепь в аварийной ситуации.
Предохранитель защищает электрическую сеть и её элементы (провода, кабели и электрические устройства) от перегрева и возгорания при КЗ или в результате критических перегрузок.
Таким образом, основной функцией предохранителя в светодиодном драйвере является не защита самого источника питания светодиодов (ИПС), а защита электрической сети и предотвращение возможного пожара.
Предохранитель включается последовательно с потребителем электрического тока. При прохождении номинальных токов через проволоку вставки, она незначительно нагревается, не достигая температуры плавления. Но в режиме КЗ резко возрастает величина тока, что приводит к плавлению вставок. Это приводит к разрыву цепи.
Режим КЗ в светодиодном драйвере или близкий к нему возникает главным образом в двух случаях:
-
При электрическом пробое силового элемента первичной цепи — ключевого полевого транзистора.
-
При повышении сетевого напряжения выше допустимого значения, при котором происходит открытие варистора.
Варистор — это нелинейный полупроводниковый резистор, который служит для защиты схемы светодиодного драйвера от кратковременных скачков напряжения в сети. Сопротивление варистора после достижения определённого напряжения начинает резко уменьшаться (практически это режим КЗ). В результате ток через варистор резко возрастает, что приводит к значительному падению напряжения импульса помехи.
Эти два случая могут быть дифференцированы по ряду признаков, т.к. имеют существенные различия.
В случае пробоя силового транзистора практически всегда выгорает расположенный рядом с транзистором низкоомный резистор датчика тока, включенный последовательно с транзистором. Такое выгорание сопровождается образованием копоти. Сопротивление пробитого транзистора составляет доли ома, а сопротивление сгоревшего резистора стремится к бесконечности, в чём не трудно убедиться с помощью тестера.
При повышении сетевого напряжения выше допустимого значения во входных цепях светодиодного драйвера возникает ток высокой силы из-за открытия варистора.
При этом в зависимости от величины и длительности скачка напряжения возможны различные варианты:
-
ИПС сохранил работоспособность.
-
Сгорел варистор.
-
Сгорел варистор и предохранитель.
-
Сгорел только предохранитель.
Вариант, когда сгорел только предохранитель, наиболее вероятен при не очень большом превышении допустимого напряжения. В этом режиме процесс разогрева и выхода из строя варистора при его открытии несколько затягивается, а предохранитель быстро сгорает из-за протекающего через него тока, многократно превышающего номинальный.
В таком случае вся силовая часть светодиодного драйвера остаётся работоспособной, в чём нетрудно убедиться, удалив или заменив варистор и заменив предохранитель. Если после такой замены светодиодный драйвер заработает, то это говорит о произошедшем при эксплуатации светодиодного драйвера скачке напряжения в питающей сети.
Как итог, выход из строя только предохранителя или предохранительной дорожки в светодиодном драйвере не является гарантийным случаем, т.к. это прямое указание на нарушение правил эксплуатации светодиодного драйвера и светодиодного светильника, в паспортах на которые указан допустимый диапазон питающего напряжения.