База знаний

Гальваническая развязка. Нужна ли она для светодиодных драйверов

Гальваническая развязка
Википедия дает такое описание. Гальваническая развязка это способ передачи энергии между электрическими цепями без непосредственного электрического контакта между ними. Под этим подразумевается, как правило, понижающий трансформатор, который и понижает сетевое напряжение до низковольтного, а также изолирует сетевое питание от выходного. И в этом есть смысл. Если обратиться к ГОСТ Р 58698-2019 (Защита от поражения электрическим током) п. 5.2.6, то безопасным для человека являются напряжения до 25В переменного тока и до 60В постоянного тока. Поэтому для блоков питания с выходным напряжением ниже 60 Вольт гальваническая развязка просто необходима.

Что же с источниками тока для светодиодов (светодиодных драйверов)? Для повышения КПД светодиодного драйвера его выходное напряжение стараются сделать как можно больше. Нормальным выходным напряжением для таких источников тока является 80-100-140 Вольт. В некоторых случаях выходное напряжение может достигать до 180 Вольт и более. Это не намного меньше входного сетевого напряжения 220 Вольт. Поэтому необходимость гальванической развязки становится уже не очевидной, т.к. электротравму можно получить не только от входного напряжения 220 Вольт, но и от работающего драйвера 100-180 Вольт, и в данном случае не важно, гальванически развязанным током вас ударило или нет, будет больно.

Некоторые могут возразить, что гальваническая развязка может обезопасить в случае попадания фазы на корпус прибора. Да, может, но только в том случае, если электрики забыли этот корпус заземлить, что является грубейшим нарушением ПЭУ в случае с приборами с классом защиты 1.

Безопасность блоков питания с высокими выходными напряжениями приходится обеспечивать другими методами, а именно:

1. Обеспечивать защитное заземление корпусов (азбука электрика);

2. Применять светильники с классом электробезопасности 2 (усиленная изоляция, пластиковый корпус);

3. Применять УЗО или дифференциальные автоматы с током утечки 30мА на осветительных линиях.

А что же в полях? Гальванически развязанные источники тока примерно на 30% менее надежны и имеют меньший на 5-6% КПД в отличие от своих не развязанных братьев. Блоки питания без гальванической развязки стоят примерно на треть дешевле, поэтому и распространены значительно больше.

Отсюда возникает второй вывод по гальванике. Если допустить, что хороший светильник мощностью 30Вт имеет разницу в КПД хотя бы 5%, то на протяжении всего ресурса это выльется в экономию электроэнергии (100 000х0,05х0,03)=150кВт, что по сегодняшним ценам на электроэнергию практически равняется стоимости нового светильника. Что поделать, экономика и экономия берет свое.

Мы работаем с обоими вариантами изоляции блоков питания. Опыт эксплуатации показывает, что принципиальной разницы между ними практически нет. А вот стоимость изделий и в особенности, стоимость эксплуатации сильно разнятся. Далее выводы делайте уже сами.