Отраслевой журнал

Наружка. Издание для производителей рекламы №140, июнь 2021
Технологии производства визуальной рекламы
Главный отраслевой портал

Как правильно выбрать блок питания для светодиодной вывески, не попав на подводные камни

Как правильно выбрать блок питания для светодиодной вывески, не попав на подводные камни

Одним из важнейших компонентов вывески, от которого напрямую зависит срок эксплуатации, является блок питания (БП). Не правильный выбор его характеристик может критически отразиться на надежности и качестве всей вывески в целом. Какие же ключевые параметры надо учитывать, чтобы максимально продлить срок службы вывески?

В первую очередь на выбор влияет место использования: уличное или внутри помещений. Поэтому важнейшим параметром, влияющим на пригодность блока питания к использованию в разных условиях, является класс его защиты от воздействия окружающей среды. Для удобства был разработан международный стандарт – IP, где двузначным индексом обозначают степень защиты электрических изделий. Первое число в интервале 0-6 обозначает степень защиты от попадания пыли. Второе число (0-8) – степень защиты от попадания влаги. Чем больше индекс, тем больше защита. Как правило для уличных вывесок необходимо использовать блоки питания с IP65 и выше. В интерьере достаточно IP20. Но есть одно замечание, на которое часто не обращают внимание. Важно, где и как конкретно будет устанавливаться блок питания в вывеске. Например, если блок питания для светодиодной вывески устанавливается в электрический шкаф или внутрь конструктива, то можно спокойно использовать IP43. Например, дождезащитную серию ELF RP. Если же планируется поставить блок в открытом виде, так что на него будет лить дождь и попадать снег, то надо подстраховаться и использовать блоки с максимальной защитой IP68. Как в новой серии ELF HQ. Но помните, что никакая защита не поможет, если блок питания будет полностью погружен в воду на долгое время. 

Второй важный показатель – это соотношение цена-качество. Зачастую потребитель сталкивается с тем, что на один и тот же номинал блок питания цена может отличаться существенно. Давайте отметим несколько моментов, почему это возможно. В дешевом сегменте, где главный критерий – цена, как правило, производители максимально упрощают схему, устанавливают самые дешевые и простые компоненты низкого качества. В итоге блок питания будет иметь низкий КПД (70%), выходное напряжение не соответствует заявленному (11,6В вместо 12В), высокий уровень пульсаций выходного сигнала, ЭМС помехи, отсутствие схем защиты, отсутствие корректора коэффициента мощности (PFC).  Такие блоки гораздо быстрее выходят из строя особенно при использовании на улице. Брендам из средней ценовой категории, а также производителям более дорогих торговых марок, которые предоставляют гарантию 5 лет и выше, приходиться более ответственно подходить к системам защиты, компонентной базе и качеству производства. Кроме того, они постоянно заниматься поиском новых решений и развитием. Они вкладывают деньги в тестирование, анализируют причины выхода из строя, ведут разработки новых серий. Это все требует значительных ресурсов. 

Как правило, количество отказов блока питания в зависимости от срока эксплуатации можно представить в виде графика. Где можно выделить три периода. Дли того, чтобы исключить первый период все блоки ELF проходят тестирование в критических условиях на заводе, чтобы отобрать неисправные изделия и не допустить их попадание клиентам. В итоге блоки питания находятся на этапе случайных отказов, где процент выхода очень низок и определяется качеством электричества, соблюдением правил монтажа, температурой перегрева. После этого периода наступает период более частых выходов из строя, которые происходят в следствии деградации компонентов: износ электролитического конденсатора (диффузия электролита), снижение яркости светодиода в оптопаре и т.д. Светодиодный блок питания постоянно взаимодействует с внешней средой.

График отказов_Итог.jpg

Существуют множество тонкостей, которые определяют то, как он это делает. Схемотехника, технология сборки, элементная база, условия эксплуатации, соблюдение правил монтажа - от всех этих свойств зависят большое количество рисков и проблем, возникающих в процессе работы. Как пример, можно взять микросекундные импульсы большой энергии, которые чаще всего связаны с попадание грозовых разрядов в сеть, или из-за влияния переходных коммутационных процессов, возникающих при включении нагрузок в сеть (системы кондиционирования, холодильные установки, вентиляция и т.д.). В хороших блоках питания есть защита на входе от скачков входного напряжения. Но необходимо понимать, что у этой защиты ограниченное количество срабатываний (30-50 раз), да и сам скачок может превысить характеристики установленного на входе защитного элемента (варистора).  Для решения этой задачи вы можете использовать внешнее устройство защиты. Либо использовать блоки питания с максимально широким диапазоном напряжений. 

Бренд ELF представил на рынке новую серию блоков ELF HQ с расширенным диапазоном входного напряжения от 90 до 264В.  Серия имеет схему компенсации коэффициента мощности (PFC>0,9), степень защиты IP68, соответствует стандарту электромагнитной совместимости (EMC) и представлена в номиналах 150, 200 и 270 Вт. Гарантия 6 лет!  В новой серии ELF HQ реализован ряд встроенных защитных функций с автоматическим восстановлением: 

• от пониженного (UVP) и повышенного питания (OVP); 
• от перегрузки по току и напряжению (OLP); 
• от короткого замыкания в нагрузке (SCP) и обрыва в ней;
• от превышения температуры (OTP) свыше +140 °C.

Такие блоки рекомендуется использовать на любых объектах: торговых центрах, крышных установках, заправках, отдельно стоящих конструкциях и т.д. 

ELF-12200HQ.jpg

Срок службы стандартных блоков питания находится в диапазоне 20 000 – 50 000 часов. Но это время может сильно изменяться в зависимости от рабочей температуры внутри блоков питания, на которую в свою очередь непосредственно влияет температура окружающей среды и нагрузка. Стандартная температура составляет 40-55 градусов. При ее увеличении на 10 градусов происходить снижению срока службы на 10 000 часов. Причина этого заключается в ускорении процесса диффузии электролита в конденсаторах. Однако при использовании качественных конденсаторов, наличии воздушного охлаждения и выполнении нормы загрузки БП (не более 80%) проблем не возникает.

Еще одним интересным параметром блока питания, который правда редко рассматривают, является пусковой ток. Пусковой ток - это ток, который возникает при включении блока питания. Его значение может достигать от 40 до 120А. Ток возникает из-за первичного заряда больших входных конденсаторов. Величина зависит от значения амплитуды волны входного переменного напряжения в момент включения. Если при включении попадаем на переход через 0, то скачка пускового тока не будет. Если попасть на пик, то значение будет максимальным. При подключении нескольких блоков питания в одну сеть величина пусковых токов суммируется. Несмотря на то, что время скачка пускового тока совсем небольшое это может негативно сказываться на работе блока питания, приводя к ускоренной износу компонентной базы.

Ток и напряжение_Итог.jpg

Для ограничения пускового тока в блоках питания используются переменные сопротивления (термисторы), которые устанавливают на входе. Эти устройства имеют максимальное сопротивление в холодном состоянии, а при нагреве сопротивление снижается до 0. Таким образом, если включить вывеску, то пусковой ток будет ограничен. Если после этого ее выключить и сразу включить, термистор останется нагретым и не сможет выполнить функцию по защите вывески. И скачок может быть достаточно большим. Рекомендуется ограничивать количество блоков питания, подключаемых к одному автомату, использовать каскадные схемы включения с задержкой старта.

Приоритетом ELF при проектировании блоков питания для светодиодных вывесок остается долгосрочная надежность. Каждый случай выхода из строя блока питания тщательно изучается и анализируется. Подавляющее большинство неисправностей происходят по вине сети электропитания. При аномальных неисправностях мы рекомендуем клиентам изучить качество подведенного питания (уровень, скачки). Для этого в ассортименте представлено электронное реле напряжения с функцией записи событий.  Данное устройство автоматически отключает входное питание при превышении, защищая вывеску от скачка. Информация о событии при этом записывается в память, позволяя в дальнейшем произвести анализ значений напряжений за долговременный период времени. 

электронное реле напряжения с функцией записи событий

В данном материале мы кратко осветили параметры, которые надо учитывать при выборе блока питания. Разумеется, что каждый из рассмотренных факторов имеет гораздо больше аспектов достойных отдельного освещения. Надеемся, что теперь, выбирая ELF в качестве надежного блока питания для вывески, вы сможете лучше понимать его особенности и возможности. 

Подробнее об ассортименте смотрите на сайте  www.elf-light.ru

Количество просмотров: 327

База знаний

Другие публикации раздела

Смотреть все публикации

До 57 рублей в год экономия от одного светодиодного модуля

Как светодиодные модули серии ELF SOL+ помогают рекламно-производственным компаниям продавать вывески?

Универсальный принтер с высоким качеством печати

«СМАРТ-Т» позиционирует себя как Центр цифровой трансформации рекламных и текстильных производств. Компания работает с 2002 года и на сегодняшний день наряду с центральным офисом в Москве имеет семь полноценных региональных представительств по всей России.

Главные хиты УФ-принтеров Mimaki для рекламы и не только

В следующем году Группа компаний «Русском» отмечает 20-летие сотрудничества с японским производителем печатного оборудования – компанией Mimaki. На прошедшей в конце апреля онлайн-выставке РЕКТЭК 2021 Юлия Арешко, генеральный директор «Русском», рассказала о наиболее востребованных моделях планшетных УФ-принтеров Mimaki.

РЕКТЭК 2021: участники и экспонаты

В конце апреля прошла первая в России онлайн-выставка рекламных технологий РЕКТЭК 2021. Мероприятие стало частью мирового тренда на расширение деловых коммуникаций в онлайне.