發光二極管(led)技術的顯現標志著電氣照明行業的重大革命。自1990年以來，led燈在被給與今后日益替代著戶外照明運用中的傳統光源，如汞燈、金屬鹵素燈、和鈉汽燈。因為其在照明功效上的前進(每瓦更高流明)、二次光學元件(更好的鏡頭/反射鏡)、以及更強的熱耗散機能，led照明技術其實令人感傷驚奇。
消費者和工業用戶尋求越發節能的照明規劃促使對led照明的需求量減速回升。led照明機制的發展也遭到旨在抑制白熾燈繼承應用的政府舉措的驅動。出于以上啟事，led照明的高給與率相對于是一個舉世性的景遇。領有發家經濟體的國家曾經擬訂了完滿的經營和規劃，以逐漸裁汰傳統的白熾燈照明。這不應令人感傷不測，因為照明約占舉世動力消費的25%。
盡管戶外led照明的初始本錢很高，可是徹底無情由在這下面舉辦投資，因為在更低瓦數需求、更低維護本錢以及更長壽命的基礎之上，投資報答是可以確定的。而為了在梗概五年的投資采取期內擔保戶外led照明不會顯現阻攔，其應具備很高的耐用性和穩定性。
間接雷擊認為電涌
對付戶外led照明，一個相當大的威脅是在交流電源路線中產生的瞬態電涌工作，其可以會對燈具形成毀壞。一個led燈含有電源轉換器件(ac/dc)、led的驅動芯片、以及用于熱控的散熱器和優化燈光品質的光學器件。直接銜接到交流電源(如120/220vac)的一個led燈具可以會因燈泡外部元件或電路阻攔招致的短路和過載環境而毀壞。除此以外，產生于燈泡外部的雷擊電涌或負荷開關瞬態可以形成電壓尖峰或環形波，給元件形成壓力并終極招致毀壞，從而使燈泡報廢。鑒于led燈泡的價值定位不單單是低落動力消費，還有更長的應用壽命，在消除因電氣環境促使的現場阻攔中思索瞬態電壓保護將是相當緊迫的。
因為四處電氣設備的翻開和洞開行徑，在交流電源路線上可以會產生過壓瞬態電涌。四處產生的雷擊也會在交流電源路線產生瞬態電涌，特別是在室外環境中。
圖1：在交流電源路線中的瞬態電涌。
在產生雷擊的一斯須，從云到空中的靜電放電的級別通常達到數百萬伏。產生于幾英里以外的雷擊，會在載流銅線(例如：路燈的公開電纜)引發高達數千伏的認為電壓。這些間接襲擊以通常含有超過1，000 a2s大量能量的特定波形為特點。
圖6：熱敏斷路器脅制機能退步的mov顯現阻攔。
按照美國航空航天局(nasa)在舉世各地閃電頻數上的研討，中南美、非洲、南亞和西北亞也有與美國相通的閃電頻數;是以在美國，咱們創議等效電涌抗擾度應在5ka到10ka之間。對付閃電頻數較少的其余地區，如歐洲、東亞和澳大利亞，可以思索3ka到5ka較低的電涌抗擾度。
狂風雨氣候中這種類型的間接雷電能量會對戶外led照明裝配形成倒運影響。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/電流瞬態可以會毀壞電源裝配或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/電流瞬態可以會穿透電源裝配或led模塊板中的恬適絕緣，蘊含led散熱器絕緣。
測試波形是1.2 x 50μs開路電壓和8 x 20μs短路電流波形的一種組合。要舉辦這項測試，在銜接到燈具以前要通過將輸出端短接到空中在電涌產生器上對規定的峰值電流舉辦校準。
熱防護型mov保護spd的恬適
圖3：組合波短路電壓。
天下各地的閃電頻率--單位：閃電次數/平方千米/年--(美國航空航天局舉世水文資本中心)。
圖4 天下各地的閃電頻率-單位：閃電次數/平方千米/年-(nasa ghrc)。
應對認為電涌工作的技術
保護戶外led照明免于認為電涌襲擊危害的形勢是阻斷高電壓/電流瞬態攪擾進入照明燈具。是以可以在戶外led照明運用中給與一種防雷器(spd)來抑制電涌能量并最大限制地縮小斗勁明設備的電涌襲擊。
對付spd，有多種過電壓保護元件可用，蘊含金屬氧化物壓敏電阻(mov)、氣體放電管(gdt)和瞬態電壓抑制(tvs)二極管。這些元件被擱置于通常具備高阻抗的交流電源線之間，在檢測到高電壓時會變為低阻抗。在低阻抗形態下，這些元件可以將電涌能量轉移回到交流電源線，在電涌工作后又回到高阻抗形態。在現有的技術中，mov因其較高的電涌能量措置手段和對瞬態電壓的快速響應成為首選，在配電板的spd保護中也得以遍及運用。是以mov是戶外led照明運用中防雷器件的最為適用的技術。
在一個室外燈具中并入一條壯大的電涌抑制電路能消除電涌能量形成的破碎摧毀，從而進步照明設備的穩定性，最大水高山縮小維護并進步應用壽命。一個能將太高的電涌抑制到較低電壓程度的電涌保護組件是保護led燈具舉措措施的最好形勢。
圖5：led路燈保護規劃。
圖2：組合波開路電壓。
金屬氧化物壓敏電阻(mov)技術不僅代價低廉甜頭，而且是抑制電源中瞬態的一種無比無效的技術。在良多其余的運用中，這類技術一樣無效，例如通常被擱置于led驅動器前面的防雷器(spd)模塊。
在閱歷一次大電涌或多次小電涌今后，mov的機能會逐漸退步。這類退步招致金屬氧化物壓敏電阻透露電流添加，進而使得mov的溫度下降，即使是在120vac/240vac任務電壓的失常條件下。mov相鄰的一個熱敏斷路器可以在金屬氧化物壓敏電阻繼續退步至壽命休止形態時用以檢測其溫度的添加;這時候，熱敏斷路器會翻開電路，將機能退步的壓敏電阻從電路中去除，以脅制考驗性阻攔。
約70%的雷擊產生于熱帶地區的陸地地帶，這也是大多半雷暴產生的處所。非洲國家閱歷過有史以來最為嚴重、繼續時間最長的雷擊。雷擊最為一再產生的處所附近剛果專制共和國東部山區的小村莊基夫卡，海拔約為975米。平均來說，該地區每一年每平方千米會產生158次雷擊。這個處所周圍的一大片地區也遭到嚴重影響，因為雷擊形成的認為電涌襲擊添加了戶外led照明設備受損的概率。
● 并聯銜接：spd模塊與負載并聯在一路。一個壽命休止的spd模塊從電源上斷開的同時，ac/dc電源裝配摒棄通電形態。照明依然處于任務形態，但卻得到了抵抗電源裝配和led模塊所面臨的下一次電涌的防護機能。在一個并聯的spd模塊中，可以通過應用一個能向維護技術人員批示spd模塊形態的小的發光二極管來起到調換批示的作用。可以決定應用綠色發光二極管來批示spd模塊在線，可以用紅色發光二極管來批示spd模塊離線。可以，調換spd模塊的需求可以在spd模塊壽命休止批示線銜接至一個網絡智能照明系統的照明管理中心中近程顯示，而不是在每個燈具上都安裝led批示。
圖7：ac過電流工作。
為spd而設的壽命休止/調換批示機能
當mov因姑且過電壓或太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是以遏制其電涌抑制機能。以是應思索方案合適的批示機能，以便培修人員可以知道spd不能失常任務且需求調換。
照明方案人員可以按照他們的維護和包修策略從兩種重要類型的spd模塊設置及第辦決定。這些都是并聯和串通的電涌保護組件。
圖8：并聯和串通銜接。
mov的方案旨在微秒時間內脅迫快速過電壓瞬態。但是，除了短時瞬態，在spd模塊中的mov還會遭到因零線缺失或安裝時的不正確接線形成的姑且過電壓環境的影響。這些環境會對mov形成嚴重壓力，使其進入一種散熱失控形態;反過來，這又將招致過熱、冒煙、甚至動怒。spd的恬適標準ul 1449和iec 61643-11，定義了為確保spd恬適而必須對器件舉辦測試的特定異樣條件。在穩定的方案中，在防雷器外部列入了熱敏斷路器，以保護mov不會顯現散熱失控。
● 串通銜接：spd模塊與負載串通在一路，壽命休止的spd模塊從電源上斷開的同時，也會使燈燃燒。燈具停電就可作為呼喚培修的批示。已斷開的spd模塊不僅燃燒照明以作為調換的批示，同時使交流/直流電源裝配與今后的電涌襲擊拒卻開來。對這類設置的遍及偏好迅速增長，是因為在spd模塊等候調換時期，照明舉措措施如故遭到保護。與應用并聯防雷器模塊的環境下需調換全體燈具比擬，在串通環境下僅調換spd模塊的費用要低得多。
總結
led技術所帶來的高效節能選拔了戶外照明的價值。為了使led照明設備能達到其預期壽命，應在戶外led照明中列入電涌保護模塊，以脅制因雷擊電涌工作和其余電源路線電涌形成的晚期阻攔。安裝于led電源裝配前端的電涌保護模塊，為照明系統供給了無效的保護。可是，其可以會受光姑且過電壓威脅和因多次電涌工作而疲勞的影響。擱置于電涌保護模塊中的熱敏斷路器進步了模塊的全體恬適性，并能使模塊達到ul 1449和iec 61643-11認證標準。
當電涌保護模塊達到其應用壽命刻日時，串通的spd模塊供給的是一種最為重大的調換批示形勢，即通過將燈具從電源上斷開，從而使燈燃燒。并聯的spd模塊供給的是一種與發光二極管相銜接的形勢，對模塊能否在線做出提示。
