一種led路燈四級防雷模塊的制作方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及LED路燈防雷領域，。
【背景技術】
[0002]雷擊的主要四種類型:1.傳導雷。遠處的雷電擊中線路或因電磁感應產生的極高電壓，由室外電源線路和通信線路傳至建筑物內室內的電氣設備。2.直擊雷。直擊雷蘊含極大的能量，峰值電壓可達5000kv的雷電流入地,具有極大的破壞力。會造成以下三種影響:
(1)巨大的富電流在數微秒時間內流下地，使地電位迅速拾高，造成反擊事故，危害人身和設備安全。(2)雷電流產生強大的電磁波，在電源線和信號線上感應極高的脈沖電壓。(3)雷電流流經電氣設備產生極高的熱量，造成火災或爆炸事故。3.感應雷。云層之間頻繁放電產生強大的電磁波導致共模和差模干擾，影響電氣設備運行。4.開關過電壓。供電系統中的電感性和電容性負載開啟或斷開、地極短路、電源線路短路等，都能在電源線路上產生高壓脈沖，脈沖電壓可達正常電壓的3到5倍，可嚴重損壞設備。破壞效果與雷擊類似。
[0003]LED路燈傳統的防雷措施，是采用保險絲或者繞線電阻器。保險絲是一種連接在電路上用以保護電路的一次性元件，當電路上電流過大時，使其中的金屬線或片產生高溫而熔斷，導致開路而中斷電流，以保護電路免于受到傷害。舊保險絲熔斷后需要人工更換新的保險絲以使電路恢復運行，而對于路燈來講，如果要人工更換保險絲，代價是相當高的。而繞線電阻器在作為過流保護時，需要4倍額定電流以上的故障電流才能有效斷開，這時就已經產生了 30(T50(TC的高溫，非常不安全。所以研發新一代防雷措施是十分必要的。
【發明內容】
[0004]本發明目的在于具有一種超強防雷能力的LED路燈防雷模塊，旨在解決路燈雷擊防護問題。
[0005]雷擊有共模和差模兩種，共模即雷擊感應電壓施加在L和N對地之間，差模雷擊感應電壓施加在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吸收網絡，降低瞬間高壓雷擊加到驅動及光源上的殘壓，從而保護驅動驅動電源和LED光源。其特征在于包括四級防雷。
[0007]第一級防雷系統由四個壓敏電阻及一個氣體放電管組成，第一級實現差模和共模的雙吸收，若是共模雷擊，則L和N的高壓通過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通過串聯的壓敏電阻形成回路，泄放雷擊能量。
[0008]優選地，第一級防雷系統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]第二級防雷系統由兩個空心電感和一個壓敏電阻組成，對差模雷擊進一步防護，通過L和N之間的壓敏電阻泄放雷擊能量。
[0010]優選地，第二級防雷系統壓敏電阻的鉗位電壓在300V~400V，通流量大于2000A。
[0011]第三級防雷系統由一個共模電感和兩個安規電容組成，用于抑制雷擊產生的共模電流。當有共模電流流經共模電感時，由于共模電感的同向性，會在線圈內產生同向的磁場而增大線圈的感抗，使線圈表現為高阻抗，產生較強的阻尼效果，以此衰減共模電流，達到雷擊防護的目的。
[0012]第四級防雷系統也是由兩個空心電感和一個壓敏電阻組成，對差模雷擊進一步防護，通過L和N之間的壓敏電阻泄放雷擊能量。
[0013]優選地，第二級和第四級防雷系統空心電感的電感量在4μ Η ~7μΗ之間。
[0014]優選地，第四級防雷系統壓敏電阻的鉗位電壓在250V~300V，通流量大于2000A。
[0015]綜上，本發明綜合了多種防雷系統的優點，構成了四級防雷系統。本發明能夠在10kV/5kA雷擊時，使得輸出殘壓低于700V，有效地保護驅動電源和LED光源。
【附圖說明】
[0016]圖1是根據本發明的一個實施例的LED路燈四級防雷模塊。
[0017]圖2是根據本發明的另一個實施例的LED路燈五級防雷模塊。
[0018]1、第一級防雷；2、第二級防雷；3、第三級防雷；4、第四級防雷。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發明，而非對本發明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發明相關的部分而非全部結構。
[0020]本發明的第一實施例如圖1所示:
LED路燈防雷模塊包括了四級防雷措施。第一級防雷系統位于220VAC輸入側，包括了四個壓敏電阻和一個氣體放電管，其中兩個壓敏電阻并聯后，一端接至L輸入線，另一端接氣體放電管的引腳1 ;另外兩個壓敏電阻并聯后，一端接至N輸入線，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，第一級防雷系統可實現差模和共模的雙吸收，若是共模雷擊，則L和N的高壓通過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通過串聯的壓敏電阻形成回路，泄放雷擊能量。
[0021]優選地，第一級防雷系統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]第二級防雷系統位于第一級防雷系統之后，包括了兩個空心電感和一個壓敏電阻，其中這兩個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，第二級防雷系統能對差模雷擊進一步防護，通過L和N之間的壓敏電阻泄放雷擊能量。
[0023]優選地，第二級防雷系統壓敏電阻的鉗位電壓在300V~400V，通流量大于2000A。
[0024]第三級防雷系統位于第二級防雷系統和第四級防雷系統之間，包括了兩個X型安規電容和一個共模電感，這兩個X型安規電容分布在共模電感的兩邊，跨接在L和N之間，能夠對共模雷擊的尖峰電壓和電流進行吸收。
[0025]第四級防雷系統位于220VAC輸出側，包括了兩個空心電感和一個壓敏電阻，其中這兩個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，對差模雷擊進一步防護，通過L和N之間的壓敏電阻泄放雷擊能量。
[0026]優選地，第二級和第四級防雷系統空心電感的電感量在4μ Η ~7μΗ之間。
[0027]優選地，第四級防雷系統壓敏電阻的鉗位電壓在250V~300V，通流量大于2000A。
[0028]本發明的第二實施例如圖2所示:
本實施例是在第一實施例的基礎上增加了一級防雷系統，共包括了五級防雷系統，其中第一級、第二級、第四級和第五級防雷系統和第一實施例完全相同，增加的這一級防雷系統是第三級防雷系統，包括了兩個空心電感和一個壓敏電阻，兩個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。這樣這一實施例中，第二級、第三級和第五級結構相同，都是用于對差模雷擊的防護，這么做是因為在實際應用中LED路燈的雷擊損壞主要是由差模雷擊造成的。
【主權項】
1.LED路燈四級防雷模塊，由壓敏電阻、氣體放電管、空芯電感組合成多級吸收網絡，其特征在于:包括四級防雷。2.根據權利要求1所述的四級防雷模塊，其特征在于: 第一級防雷系統由四個壓敏電阻及一個氣體放電管組成，實現差模和共模的雙吸收，若是共模雷擊，則L和N的高壓通過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通過串聯的壓敏電阻形成回路，泄放雷擊能量。3.根據權利要求1或2所述的四級防雷模塊，其特征在于: 第一級防雷系統中氣體放電管的第1腳和第3腳分別接兩個壓敏電阻，所接的兩個壓敏電阻的另一端分別接輸入線L和N。4.氣體放電管的第2腳接地。5.根據權利要求3所述的四級防雷模塊，其特征在于: 第二級防雷系統位于第一級防雷系統之后，包括了兩個空心電感和一個壓敏電阻，其中這兩個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， 根據權利要求1或4所述的四級防雷模塊，其特征在于: 第三級防雷系統包括了兩個X型安規電容和一個共模電感，這兩個X型安規電容分布在共模電感的兩邊，跨接在L和N之間，能夠對共模雷擊的尖峰電壓和電流進行吸收。6.根據權利要求5所述的四級防雷模塊，其特征在于: 第四級防雷系統位于220VAC輸出側，包括了兩個空心電感和一個壓敏電阻，其中這兩個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，對差模雷擊進一步防護，通過L和N之間的壓敏電阻泄放雷擊能量。7.根據權利要求1或3所述的四級防雷模塊，其特征在于: 第一級防雷系統氣體放電管的擊穿電壓在600V ~800V之間，通流量大于5000A。8.根據權利要求1或4所述的四級防雷模塊，其特征在于: 第二級和第四級防雷系統空心電感的電感量在4μ Η ~7μ Η之間。9.根據權利要求3或4所述的四級防雷模塊，其特征在于: 第一級防雷系統系統壓敏電阻的鉗位電壓在400V~500V，通流量大于5000A，第二級防雷系統壓敏電阻的鉗位電壓在300V~400V，通流量大于2000A，第四級防雷系統壓敏電阻的鉗位電壓在250V~300V，通流量大于2000A。10.根據權利要求1所述的四級防雷模塊，其特征在于: 在四級防雷的基礎上，增加一級變為五級防雷。
【專利摘要】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吸收網絡，降低瞬間高壓雷擊加到驅動及光源上的殘壓，從而保護驅動驅動電源和LED光源。第一級防雷系統由四個壓敏電阻及一個氣體放電管組成，第一級實現差模和共模的雙吸收。第二級防雷系統由兩個空心電感和一個壓敏電阻組成，對差模雷擊進一步防護，通過L和N之間的壓敏電阻泄放雷擊能量。第三級防雷系統由一個共模電感和兩個安規電容組成，用于抑制雷擊產生的共模電流。第四級防雷系統也是由兩個空心電感和一個壓敏電阻組成，對差模雷擊進一步防護。本發明綜合了多種防雷系統的優點，構成了四級防雷系統。本發明能夠在10kV/5kA雷擊時，使得輸出殘壓低于700V，有效地保護驅動電源和LED光源。
【IPC分類】H02H9/02, H02H9/04, H02H9/06
【公開號】CN105375457
【申請號】CN201410421173
【發明人】張留朝
【申請人】濰坊學院
【公開日】2016年3月2日
【申請日】2014年8月25日