對於戶外LED照明，一個相當大的威脅是在交流電源線路中發生的瞬態浪湧事件，其可能會對燈具造成損壞。一個LED燈含有電源轉換器件（AC/DC）
、LED的驅動芯片、以及用於熱控的散熱器和優化燈光質量的光學器件。直接連接到交流電源（如120/220VAC）的一個LED燈deng具ju可ke能neng會hui因yin燈deng泡pao內nei部bu元yuan件jian或huo電dian路lu故gu障zhang導dao致zhi的de短duan路lu和he過guo載zai情qing況kuang而er損sun壞huai。除chu此ci之zhi外wai，產chan生sheng於yu燈deng泡pao外wai部bu的de雷lei擊ji浪lang湧yong或huo負fu荷he開kai關guan瞬shun態tai能neng夠gou造zao成cheng電dian壓ya尖jian峰feng或huo環huan形xing波bo，給gei元yuan件jian造zao成cheng壓ya力li並bing最zui終zhong導dao致zhi損sun壞huai

，從cong而er使shi燈deng泡pao報bao廢fei。鑒jian於yuLED燈(deng)泡(pao)的(de)價(jia)值(zhi)定(ding)位(wei)不(bu)僅(jin)僅(jin)是(shi)降(jiang)低(di)能(neng)源(yuan)消(xiao)耗(hao)
，還(hai)有(you)更(geng)長(chang)的(de)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)，在(zai)消(xiao)除(chu)因(yin)電(dian)氣(qi)環(huan)境(jing)促(cu)使(shi)的(de)現(xian)場(chang)故(gu)障(zhang)中(zhong)考(kao)慮(lv)瞬(shun)態(tai)電(dian)壓(ya)保(bao)護(hu)將(jiang)是(shi)至(zhi)關(guan)緊(jin)要(yao)的(de)。

間接雷擊感應浪湧

由(you)於(yu)附(fu)近(jin)電(dian)氣(qi)設(she)備(bei)的(de)打(da)開(kai)和(he)關(guan)閉(bi)動(dong)作(zuo)，在(zai)交(jiao)流(liu)電(dian)源(yuan)線(xian)路(lu)上(shang)可(ke)能(neng)會(hui)發(fa)生(sheng)過(guo)壓(ya)瞬(shun)態(tai)浪(lang)湧(yong)。附(fu)近(jin)發(fa)生(sheng)的(de)雷(lei)擊(ji)也(ye)會(hui)在(zai)交(jiao)流(liu)電(dian)源(yuan)線(xian)路(lu)產(chan)生(sheng)瞬(shun)態(tai)浪(lang)湧(yong)，尤(you)其(qi)是(shi)在(zai)室(shi)外(wai)環(huan)境(jing)中(zhong)。

在發生雷擊的一刹那，從雲到地麵的靜電放電的級別通常達到數百萬伏。發生於幾英裏以外的雷擊，會在載流銅線（例如：路燈的地下電纜）誘發高達數千伏的感應電壓。這些間接衝擊以通常含有超過1,000 A2s大量能量的特定波形為特征。

約70%的雷擊發生於熱帶地區的陸地地帶，這也是大多數雷暴發生的地方。非洲國家經曆過有史以來最為嚴重、持續時間最長的雷擊。雷擊最為經常發生的地方鄰近剛果民主共和國東部山區的小村莊基夫卡，海拔約為975米。平均來說，該地區每年每平方公裏會發生158次雷擊。這個地方周圍的一大片區域也受到嚴重影響
，因為雷擊造成的感應浪湧衝擊增加了戶外LED照明設備受損的幾率。

根據美國航空航天局（NASA）在全球各地閃電頻數上的研究，中南美、非洲
、南亞和東南亞也有與美國類似的閃電頻數；因此在美國，我們建議等效浪湧抗擾度應在5kA到10kA之間。對於閃電頻數較少的其他地區，如歐洲、東亞和澳大利亞，可以考慮3kA到5kA較低的浪湧抗擾度。

暴風雨天氣中這種類型的間接雷電能量會對戶外LED照明裝置造成不利影響。燈具在差模和共模條件下均容易受損：

差模：燈具的相線和零線端子或相線和相線端子之間的高電壓/電流瞬態可能會損壞電源裝置或LED模塊板中的元件。
共模：燈具的相線和地線或零線和地線之間的高電壓/電流瞬態可能會穿透電源裝置或LED模塊板中的安全絕緣
，包括LED散熱器絕緣。

測試波形是1.2 x 50μs開路電壓和8 x 20μs短duan路lu電dian流liu波bo形xing的de一yi種zhong組zu合he。要yao進jin行xing這zhe項xiang測ce試shi
，在zai連lian接jie到dao燈deng具ju之zhi前qian要yao通tong過guo將jiang輸shu出chu端duan短duan接jie到dao地di麵mian在zai浪lang湧yong發fa生sheng器qi上shang對dui規gui定ding的de峰feng值zhi電dian流liu進jin行xing校xiao準zhun。

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應對感應浪湧事件的技術

保護戶外LED照明免於感應浪湧衝擊損害的方式是阻斷高電壓/電流瞬態幹擾進入照明燈具。因此可以在戶外LED照明應用中采用一種浪湧保護器（SPD）來抑製浪湧能量並最大限度地減少對照明設備的浪湧衝擊。

對於SPD，有多種過電壓保護元件可用
，包括金屬氧化物壓敏電阻（MOV）
、氣體放電管（GDT）和瞬態電壓抑製（TVS）二er極ji管guan。這zhe些xie元yuan件jian被bei放fang置zhi於yu通tong常chang具ju有you高gao阻zu抗kang的de交jiao流liu電dian源yuan線xian之zhi間jian，在zai檢jian測ce到dao高gao電dian壓ya時shi會hui變bian為wei低di阻zu抗kang。在zai低di阻zu抗kang狀zhuang態tai下xia，這zhe些xie元yuan件jian可ke以yi將jiang浪lang湧yong能neng量liang轉zhuan移yi回hui到dao交jiao流liu電dian源yuan線xian，在zai浪lang湧yong事shi件jian後hou又you回hui到dao高gao阻zu抗kang狀zhuang態tai。在zai現xian有you的de技ji術shu中zhong，MOV因其較高的浪湧能量處理能力和對瞬態電壓的快速響應成為首選，在配電板的SPD保護中也得以廣泛應用。因此MOV是戶外LED照明應用中浪湧保護器件的最為適用的技術。

在zai一yi個ge室shi外wai燈deng具ju中zhong並bing入ru一yi條tiao強qiang大da的de浪lang湧yong抑yi製zhi電dian路lu能neng消xiao除chu浪lang湧yong能neng量liang造zao成cheng的de破po壞huai，從cong而er提ti高gao照zhao明ming設she備bei的de可ke靠kao性xing，最zui大da程cheng度du地di減jian少shao維wei護hu並bing提ti高gao使shi用yong壽shou命ming。一yi個ge能neng將jiang過guo高gao的de浪lang湧yong抑yi製zhi到dao較jiao低di電dian壓ya水shui平ping的de浪lang湧yong保bao護hu組zu件jian是shi保bao護huLED燈具設施的最佳方式。

圖中文字：

1.電線杆底板的斷路器 - 用於燈具底端線路的過流保護
2.SPD內的熱防護處理
3.電源保險絲用於電源電路過流保護

熱防護型MOV保護SPD的安全

金屬氧化物壓敏電阻（MOV）技術不僅價格便宜，而且是抑製電源中瞬態的一種非常有效的技術。在許多其他的應用中，這種技術同樣有效，比如通常被放置於LED驅動器前麵的浪湧保護器（SPD）模塊。

在經曆一次大浪湧或多次小浪湧之後，MOV的性能會逐漸退化。這種退化導致金屬氧化物壓敏電阻泄漏電流增加，進而使得MOV的溫度升高，即使是在120VAC/240VAC工作電壓的正常條件下。MOV相鄰的一個熱敏斷路器可以在金屬氧化物壓敏電阻持續退化至壽命終止狀態時用以檢測其溫度的增加；這時，熱敏斷路器會打開電路，將性能退化的壓敏電阻從電路中去除，以防止災難性故障。

MOV的設計旨在微秒時間內鉗製快速過電壓瞬態。然而，除了短時瞬態，在SPD模塊中的MOV還會受到因零線缺失或安裝時的不正確接線造成的臨時過電壓情況的影響。這些情況會對MOV造成嚴重壓力
，使其進入一種散熱失控狀況
；反過來，這又將導致過熱、冒煙、甚至起火。SPD的安全標準UL 1449和IEC 61643-11，定義了為確保SPD安全而必須對器件進行測試的特定異常條件。在可靠的設計中，在浪湧保護器內部加入了熱敏斷路器，以保護MOV不會出現散熱失控。

為SPD而設的壽命終止/更換指示功能

當MOV因臨時過電壓或過高的泄露電流而變得過熱時，熱敏斷路器可用來將金屬氧化物壓敏電阻從交流電路中去除。SPD因此停止其電湧抑製功能。所以應考慮設計合適的指示功能
，以便維修人員能夠知道SPD不能正常工作且需要更換。

照明設計人員可以根據他們的維護和包修策略從兩種主要類型的SPD模塊配置中進行選擇。這些都是並聯和串聯的浪湧保護組件。

並聯連接：SPD模塊與負載並聯在一起。一個壽命終止的SPD模塊從電源上斷開的同時
，AC/DC電源裝置保持通電狀態。照明依然處於工作狀態，但卻失去了抵抗電源裝置和LED模塊所麵臨的下一次浪湧的防護功能。在一個並聯的SPD模塊中

，可以通過使用一個能向維護技術人員指示SPD模塊狀態的小的發光二極管來起到更換指示的作用。可以選擇使用綠色發光二極管來指示SPD模塊在線，或者用紅色發光二極管來指示SPD模塊離線。或者，更換SPD模塊的需要可以在SPD模塊壽命終止指示線連接至一個網絡智能照明係統的照明管理中心中遠程顯示，而不是在每個燈具上都安裝LED指示。

串連連接：SPD模塊與負載串聯在一起
，壽命終止的SPD模塊從電源上斷開的同時，也會使燈熄滅。燈具停電便可作為呼叫維修的指示。已斷開的SPD模塊不僅熄滅照明以作為更換的指示，同時使交流/直流電源裝置與之後的浪湧衝擊隔離開來。對這種配置的普遍偏好迅速增長
，是因為在SPD模塊等待更換期間，照明設施仍然受到保護。與使用並聯浪湧保護器模塊的情況下需更換整個燈具相比，在串聯情況下僅更換SPD模塊的費用要低得多。

結語

LED技術所帶來的高效節能提升了戶外照明的價值。為了使LED照明設備能達到其預期壽命
，應在戶外LED照明中加入浪湧保護模塊，以防止因雷擊浪湧事件和其他電源線路浪湧造成的早期故障。安裝於LEDdianyuanzhuangzhiqianduandelangyongbaohumokuai，weizhaomingxitongtigongleyouxiaodebaohu。danshi，qikenenghuishoudaolinshiguodianyaweixieheyinduocilangyongshijianerpilaodeyingxiang。fangzhiyulangyongbaohumokuaizhongdereminduanluqitigaolemokuaidezhengtianquanxing，bingnengshimokuaidadaoUL 1449和IEC 61643-11認證標準。

當浪湧保護模塊達到其使用壽命期限時
，串聯的SPD模塊提供的是一種最為簡單的更換指示方式，即通過將燈具從電源上斷開，從而使燈熄滅。並聯的SPD模塊提供的是一種與發光二極管相連接的方式，對模塊是否在線做出提示。

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