Surge voltage imunity in lighting drivers

This work presents a new point of view about electrolytic capacitor reduction in lighting systems. While most of studies focus only in the functionality of the driver, as ripple current and time response they don’t check the response of the circuit with reduced capacitance on electromagnetic compatibility mainly against surge voltage. This work starts with a bibliographic study on electromagnetic compatibility focusing in surge immunity requirements looking for compliance with IEC 61547 test and requirements. The surge protection device to be analyzed has two components; one is series impedance trigging at driver failure and another in parallel in charge to absorb the surge energy designing these elements to absorb the surge when it happens without acting under normal operation of the driver. Finishing the work is presented a case study using the designed surge protection circuit in two different configuration of a resonant converter being able to verify that reducing the driver capacitance makes the circuit more susceptible against surge voltages. Este trabalho apresenta uma abordagem alternativa na análise da redução dos capacitores eletrolíticos em sistemas de iluminação. Enquanto a grande parte dos trabalhos verifica exclusivamente o funcionamento do circuito, não contempla o impacto que essa redução causa à imunidade eletromagnética do sistema, tornando-a mais suscetível a surtos de tensão. O trabalho inicia apresentando uma breve revisão bibliográfica sobre compatibilidade eletromagnética, focando na proteção contra surtos de tensão. Traz, ainda, os ensaios para imunidade eletromagnética em que o circuito deve cumprir definidos pela norma IEC 61547. O circuito de proteção analisado é composto de dois elementos, um em série com a entrada da fonte que atua em caso de falha; e outro em paralelo, o qual é responsável pela absorção da energia do surto. O dimensionamento desses elementos é feito de tal forma que atuem apenas absorvendo o surto quando aconteça, sem falha precoce ou atuação em operação normal do conversor. E, por fim, trazemos um estudo de caso no qual o circuito calculado é aplicado em duas configurações de drivers para iluminação pública, observando-se que a diminuição do capacitor de barramento torna o circuito mais suscetível a falhas catastróficas devido aos surtos de tensão.