Про пусковой ток, к примеру, холодильника или точильного круга, слышали все, кто связан с электрикой. А вот про пусковой ток светодиодных ламп знают немногие. В этой статье мы поговорим о пусковом токе светодиодных светильников, выясним, откуда он берется и можно ли его уменьшить.
Откуда берется пусковой ток у LED-светильника
О пусковом токе (ПТ) светодиодного светильника мало кто знает, потому что большинство производителей о нем умалчивают, делая упор на экономичность. Да, полупроводниковые лампы экономичны, но ПТ у них, как и у любого электрического прибора, есть. Ведь при включении электрического устройства, как правило, наблюдаются переходные процессы – что-то заряжается, что-то срабатывает, что-то переключается.
Тип лампы | Кратность ПТ, раз | Длительность ПТ, с |
|---|---|---|
| Накаливания | 10-15 | 0.3 |
| Галогенная | 10-15 | 0.3 |
| Люминесцентная | 1.5 | 3 |
| Натриевая | 1.5 | 900 |
| Металлогалогенная | 1.5 | 600 |
Из таблицы видно, что длительность пускового тока дуговых ламп достигает десяти минут и более. Пусть он невелик, но длительность перегрузки сети приличная, особенно если включается группа ламп.
Что вызывает пусковые токи в светодиодных светильниках? Дугу поджигать там не нужно, холодной спирали нет. Сам по себе светодиод зажигается сразу без переходных процессов. Все дело в источнике питания, так называемом драйвере. В нем в момент пуска преобразователя переходных процессов немало. Основной – зарядка высоковольтного сглаживающего конденсатора.
Казалось бы, сколько энергии нужно, чтобы зарядить конденсатор емкостью десяток-другой микрофарад? Немного, но вся она забирается из сети за короткое время (микросекунды). Значит, пусковой ток, хотя и кратковременный, достигает огромных значений. В таблице ниже приведены ПТ для нескольких моделей драйверов наиболее известных производителей.
Модель драйвера | Номинальный ток потребления (полная нагрузка), А | Кратность ПТ, раз |
|---|---|---|
| Mean Well LPC-35-1050 | 0.7 | 80 |
| Mean Well ELN-30-12 | 0.5 | 118 |
| Osram Optotronic Fit 50/220 | 0.3 | 120 |
| Osram Optotronic Element LD 30/220 | 0.15 | 107 |
| Philips Xitanium Constant Current Xtreme | 0.20 | 300 |
Из таблицы видно, что ПТ практически у всех драйверов имеет огромные значения. У драйвера фирмы Philips, к примеру, он превышает номинальный в 300 раз! А если у нас одновременно включаются 10 осветителей? Да, импульс короткий (обычно 3-300 мкс), но этого времени достаточно для срабатывания устройств защиты, особенно если они имеют чувствительную времятоковую характеристику. Скажем, автоматический выключатель класса В.
Нет ничего странного в том, что после замены люминесцентных светильников на светодиодные у вас начало «выбивать» автоматы, хотя общее энергопотребление снизилось минимум вдвое.
Заметим, что светодиодные осветительные приборы без пусковых токов существуют. Это так называемые бездрайверные светильники. В них сетевое напряжение выпрямляется, ограничивается резистором и питает группу последовательно соединенных светодиодов. Но из-за больших пульсаций (порядка 99%) они почти не используются.
Как узнать величину пускового тока
К сожалению, ПТ не указывается на корпусе ни осветительного прибора, ни драйвера, установленного в нем. На драйверах, как правило, приводится лишь информация о входных/выходных напряжениях и токах, а на светильниках – вообще только входное напряжение/ток, и то не всегда. Еще можно узнать мощность.
Пусковые токи практически не увидишь на корпусе драйвера или полупроводникового светильника
Тем не менее узнать значение ПТ можно. С 2017 г. он обязательно указывается в паспорте вместе (или вместо) с информацией о том, сколько таких драйверов/светильников подключается к автоматическому выключателю определенной характеристики и мощности. Обычно указывается автомат с мощностью, принятой в осветительных сетях.
Есть и еще один вариант — связаться с производителем прибора или зайти на его официальный портал. К примеру, на официальном сайте АО «Ардатовский светотехнический завод» можно найти документ, фрагмент которого приведен ниже:
Чем опасно
О том, что при замене обычных осветительных приборов на полупроводниковые начинает срабатывать защита, ранее работавшая без замечаний, мы уже знаем. Приходится ставить автоматы мощнее, снижая уровень защиты осветительной электросети. Но есть и еще «неудобства».
Во-первых, в момент включения группы осветителей мы сильно перегружаем сеть. Пусть ненадолго, но этого времени достаточно, чтобы что-нибудь где-нибудь выгорело и устроило пожар.
Во-вторых, огромные пусковые токи выжигают контакты коммутационных устройств. Парта-тройка светильников средней мощности могут заварить контакты выключателя, рассчитанного ампер на 10-20. Замена вышедшего из строя коммутационного прибора решает проблему на короткое время.
Как бороться с этой проблемой
Прежде всего, по автоматам. Чтобы они перестали срабатывать, не всегда нужно менять их на более мощные, рассчитанные на высокий ток отсечки. Обычно достаточно заменить автоматический выключатель на другой, с более высокой времятоковой характеристикой (ВТХ). К примеру, автомат с характеристикой В на С. Если импульс пускового тока короткий, то автомат с ВТХ С не будет успевать реагировать на скачок тока. В то же время защита как от КЗ, так и от перегрузки останется на высоте.
А теперь о том, как снизить пусковой ток или, по крайней мере, его мгновенное значение. Есть несколько вариантов решения проблемы.
Вариант 1. Установить устройство плавного включения или ограничитель пускового тока. Первое, к сожалению, совместимо не со всеми типами светильников, а ограничители универсальны.
Принцип их работы в том, что на время пуска последовательно с нагрузкой включается токоограничивающий резистор. В результате сглаживающий конденсатор заряжается медленнее, растягивая время броска тока и тем самым уменьшая его значение. После запуска светильника токоограничивающий резистор закорачивается и не влияет на работу цепи.
Если мощность светильников позволяет, то в качестве ограничителя тока используют термистор – терморезистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС). Такой прием применяется в большинстве мощных импульсных БП.
Вариант 2. Произвести задержку включения отдельных осветительных приборов в группе. Обычно для этого используют простейшие таймеры с разным временем выдержки, устанавливаемые на отдельные светильники или небольшие группы. Существуют даже светодиодные светильники и драйверы со встроенными таймерами.
При производстве таких осветительных приборов производитель на каждом из них выставляет время задержки случайным образом. Так одновременное включение даже двух приборов становится маловероятным.
Вариант 3. Очевидное, простое, но не всегда приемлемое и удобное решение. Разбить большую группу светильников на несколько групп поменьше, подключить каждую группу к своей фазе и управлять ими раздельными коммутационными устройствами. Скажем, электромагнитными реле, которые будут активироваться одним общим выключателем.
Вы узнали, что светодиодные светильники, как бы неожиданно это ни было, имеют пусковой ток, причем приличный. Заодно мы выяснили, чем этот недостаток грозит и как с ним бороться.
Сейчас читают:
