Prąd w obu kablach zasilacza LED - przyczyny

Pytanie

Czemu na wyjściu zasilacza LED kontrolka pokazuje w obu kablach prąd czy to wada samego zasilacza lub jakie się tego przyczyny

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• Wskazanie „prądu” na obu przewodach wyjściowych zasilacza LED najczęściej jest zjawiskiem normalnym dla zasilaczy impulsowych i wynika z pływającego (nieuziemionego) wyjścia oraz sprzężeń pojemnościowych wewnątrz zasilacza. Nie oznacza to automatycznie wady.
• Gdy pomiar wykonuje się „kontrolką” (próbówką, detektorem bezdotykowym lub wskaźnikiem LED/neonowym), ta potrafi reagować na bardzo małe prądy upływu i zakłócenia HF – dlatego „świeci” na obu żyłach.
• O ewentualnej usterce można mówić, jeśli realnie stwierdzisz nienormatywne napięcia/prądy pod obciążeniem, brak stabilizacji lub wyraźne porażeniowe napięcie względem PE/ziemi zmierzone przyrządem o niskiej impedancji.

Kluczowe punkty:

• Wyjście wielu driverów LED jest izolowane i „pływa” względem ziemi; przez kondensatory klasy Y/pojemności pasożytnicze pojawiają się małe prądy wspólne po obu żyłach.
• Kontrolka nie mierzy prądu roboczego – reaguje na obecność potencjału i pola elektrycznego.
• Sprawdź multimetrem: napięcie między + i − (DC), oraz względem PE (AC). Pod obciążeniem zjawisko zwykle maleje i nie wpływa na pracę LED.

Szczegółowa analiza problemu

• Budowa zasilacza impulsowego (SMPS): po stronie pierwotnej (230 V) pracuje układ przełączający, po stronie wtórnej – izolowany transformator impulsowy. Aby spełnić wymagania EMC, włączone są kondensatory klasy Y (o bardzo małej pojemności, zwykle dziesiątki–setki pF) między pierwotnym a wtórnym/masą.
• Skutek: prądy wspólne o wysokiej częstotliwości (HF) „przeciekają” przez te niewielkie pojemności. Wyjście wtórne (DC) jest galwanicznie odseparowane, ale „unosi się” w nieokreślonym potencjale względem ziemi. Zależnie od symetrii pojemności do L i N, oba przewody wyjściowe mogą mieć podobny potencjał AC względem PE.
• Dlaczego „kontrolka” świeci na obu żyłach?
  • Wskaźnik neonowy/LED i detektory bezdotykowe mają bardzo dużą impedancję wejściową i wystarczy mikroamperowy prąd upływu, aby je pobudzić. Ciało użytkownika stanowi pojemnościowy odniesiony do ziemi punkt, więc próbniki „widzą” napięcie względem ziemi zarówno na „+”, jak i „−” wtórnym.
• Dwa warianty konstrukcyjne i konsekwencje:
  1. Zasilacz izolowany SELV (najczęściej w zasilaczach 12/24 V do taśm LED) – oba przewody wyjścia są pływające; kontrolka może świecić na obu, ale między + i − masz prawidłowe napięcie DC i bezpieczną separację.
  2. Driver nieizolowany (np. „cap-dropper” w tanich lampkach lub kompaktowych driverach wewnątrz oprawy) – wyjście nie jest bezpiecznie odseparowane od sieci; w takich konstrukcjach pojawianie się potencjałów względem ziemi jest normalne, ale wyjście nie może być dostępne dotykowo.
• Rola uziemienia: brak przewodu PE po stronie urządzenia (klasa II – „podwójna izolacja”) oznacza, że wtórne może „pływać”. W urządzeniach klasy I kondensatory Y bywają dołączone do PE i zjawisko zwykle jest mniejsze.
• Zjawisko bez obciążenia vs z obciążeniem: przy braku obciążenia prądy wspólne HF i napięcia „fantomowe” są najłatwiej wykrywalne; po podłączeniu taśmy LED (obciążenia) potencjał wyjścia stabilizuje się i wskaźniki często przestają świecić lub świecą słabiej.

Aktualne informacje i trendy

• Powszechne w driverach LED jest stosowanie kondensatorów klasy Y do redukcji emisji przewodzonej i promieniowanej; to standard branżowy w SMPS i naturalna przyczyna prądów upływu wspólnego.
• Oznaczenia bezpieczeństwa: SELV i symbol „dwa kwadraty” (klasa II) są nadal podstawowym wyznacznikiem izolacji galwanicznej w zasilaczach LED do zastosowań ogólnych.
• W rozwiązaniach o wysokich wymaganiach EMC stosuje się dodatkowe filtry CM/DM; efektem bywa nieco większy prąd upływu (wciąż w granicach norm), co łatwiej wzbudza próbniki.

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Intuicyjny obraz: wyobraź sobie wtórne jako „łódkę” na wodzie – nieprzycumowaną do brzegu (ziemi). Fale (HF z pierwotnej) przez cienką linkę (kondensatory Y) lekko ją kołyszą. Każda ręka przyłożona do burty (kontrolka do + lub −) „czuje” kołysanie względem brzegu – stąd wskazanie na obu żyłach.
• Dlaczego czasem mierzysz ~„połówkę sieci” względem ziemi? Gdy pojemności do L i N są podobne, wyjście ustala się około środka dzielnika pojemnościowego i względem PE może mieć ~100–120 V AC (bardzo „miękkie”), co próbniki chętnie pokazują. To nie jest napięcie o zdolności zasilania obciążenia.

Aspekty etyczne i prawne

• Bezpieczeństwo:
  • Jeśli wyjście jest dostępne dotykowo, zasilacz powinien być izolowany i oznaczony SELV.
  • W driverach nieizolowanych wyjście nie może być dostępne – musi być zabudowane w oprawie.
• Normy (orientacyjnie): IEC/EN 61347 (bezpieczeństwo driverów LED), EN 62384 (parametry), EN 55015/EN 61000-3/-4 (EMC), IEC 60990 (pomiar prądu dotykowego). W USA typowo UL 8750, UL 1310 (Class 2) dla niskonapięciowych wyjść bezpiecznych.
• Prądy upływu muszą mieścić się w limitach norm; w sprawnych urządzeniach są rzędu mikroamperów do setek mikroamperów.

Praktyczne wskazówki

• Ustal, czym mierzysz:
  • Detektor bezdotykowy/próbówka – dobre do wykrycia obecności pola, ale generują „fałszywe alarmy”.
  • Multimetr: zmierz
    1. DC między „+” i „−” (czy jest 12/24 V zgodnie z tabliczką),
    2. AC między każdym z wyjść a PE/ziemią (dla izolowanego zasilacza pojawią się wartości „miękkie”, zmienne bez obciążenia).
  • Jeśli masz tryb LoZ (niskiej impedancji) – użyj go do „przebicia” napięć fantomowych.
• Test pod obciążeniem: podłącz taśmę LED obliczoną na ten zasilacz i sprawdź stabilność świecenia, brak migotania, spadków napięcia.
• Szybki test prądu upływu: wstaw rezystor 100 kΩ między „−” a PE i zmierz spadek napięcia na nim (AC). Prąd upływu I ≈ U/R. Mikroamperowe wartości są normalne.
• Chcesz „uspokoić” próbniki? Referencjonuj wtórne do PE przez duży rezystor (np. 1 MΩ) – ograniczy pływanie, nie zaburzając separacji dla DC. Nie rób twardego zwarcia do PE, jeśli producent tego nie przewiduje.
• Jeżeli na wejściu masz włącznik z podświetleniem i obserwujesz żarzenie/artefakty – dodaj rezystor bleeder po stronie wtórnej (np. 10–47 kΩ/0,5 W dla 12/24 V) lub zastosuj włącznik bez neonówki/LED.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Jeśli zasilacz nie ma oznaczeń SELV/klasy II, a wyjście jest dostępne – zachowaj ostrożność; może to być konstrukcja nieizolowana i nie powinna być stosowana z odsłoniętymi zaciskami.
• Nietypowo duże napięcia AC względem PE pod obciążeniem, nagrzewanie, pisk, niestabilność – mogą wskazywać na uszkodzenie (np. kondensatory, przebicie transformatora, filtr EMC).
• Nie porównuj bezpośrednio odczytów z różnych „kontrolek” – czułości bywają skrajnie różne.

Sugestie dalszych badań

• Sprawdź oznaczenia: SELV, klasa II (dwa kwadraty), napięcie/prąd znamionowy, zgodność z normami.
• Jeśli masz oscyloskop i sondę różnicową – obejrzyj ripple i składową HF względem PE.
• Porównaj z innym, markowym zasilaczem o tej samej mocy – czy zachowanie jest podobne.

Krótkie podsumowanie

• „Prąd” widziany przez kontrolkę na obu przewodach wyjścia zasilacza LED to zwykle efekt pływającego wyjścia i prądów wspólnych przez kondensatory Y/pojemności pasożytnicze – cecha, nie wada.
• Zweryfikuj stan zasilacza pomiarami multimetrem (DC między +/− i AC względem PE) oraz testem pod obciążeniem. Tylko nieprawidłowe zachowanie pod obciążeniem, wysokie realne prądy dotykowe lub brak izolacji przy dostępnych zaciskach wskazywałyby na usterkę.

Jeśli podasz model zasilacza, oznaczenia z tabliczki (SELV/klasa II) i typ „kontrolki”, wskażę dokładne kroki i wartości, które powinieneś zobaczyć na mierniku.