淺談LED開路保護(hù)器的防護(hù)效用

標(biāo)簽：LED 照明 燈具

高功率LED越來越多地被應(yīng)用于交通燈、發(fā)光看板、街燈、機(jī)場跑道、鐵路道口、醫(yī)療/手術(shù)照明和行車信號(hào)中。它們的使用壽命長(高功率白光LED通常具有35,000到50,000小時(shí)的壽命)，功耗低。但是，LED也會(huì)因雷擊、靜電放電(ESD)導(dǎo)致的過電壓、過熱、甚至是電源反接而造成損壞。

因?yàn)長ED通常串聯(lián)在燈串中，如果燈串中一個(gè)LED因故障開路，串中的所有LED都會(huì)熄滅。Littelfuse提供LED開路保護(hù)器。保護(hù)器可以與燈串中的每個(gè)LED并聯(lián)，它可以旁路發(fā)生開路故障的LED，以保持燈串的其余部分繼續(xù)工作。當(dāng)電路中發(fā)生過電壓并導(dǎo)致燈串中發(fā)生過電流時(shí)，或者在電極接反時(shí)，保護(hù)器同樣會(huì)作用。

當(dāng)一個(gè)LED出現(xiàn)開路故障，LED開路保護(hù)器就會(huì)開始導(dǎo)通，限制其電壓降到1.3V，并保持串聯(lián)中剩余部分繼續(xù)工作。

設(shè)計(jì)人員為了做到這一點(diǎn)，嘗試了許多器件，如齊納二極管、金屬氧化物壓敏電阻和可控矽整流器，但都不及LED開路保護(hù)器，因?yàn)長ED開路保護(hù)器是專為這種應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。如圖1所示，當(dāng)一個(gè)LED出現(xiàn)開路故障，LED開路保護(hù)器傳感到這一電壓上升，并開始導(dǎo)通，限制其壓降至1.3V左右，以保持燈串的其余部分正常工作。

LED開路保護(hù)器具有不同的特性和額定電壓可選。某些保護(hù)器被設(shè)計(jì)成保護(hù)燈串中的單個(gè)LED;其他的可以允許設(shè)計(jì)人員用一個(gè)單一的器件保護(hù)兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)或者五個(gè)LED，以節(jié)約成本。Littelfuse新一代的LED開路保護(hù)器，可以同時(shí)提供ESD保護(hù)。

ESD和雷擊保護(hù)

ESD在組裝或現(xiàn)場安裝時(shí)能進(jìn)入到LED燈串中。雷電可以通過兩種方式進(jìn)入到LED燈串：附近的雷擊可能會(huì)在電源中造成瞬變，可以耦合至LED驅(qū)動(dòng)器并進(jìn)入燈串;或者附近的雷擊可能在LED驅(qū)動(dòng)器供電軌上，也可能在接到LED燈串的線路上造成電氣瞬變。

新一代的LED開路保護(hù)器，如Littlefuse PLED 5系列，可以應(yīng)對在±15kV空氣放電、±8kV接觸放電的ESD事件，以及±40A 5/50 ns的EFT事件(快速脈沖群)。

極性反接保護(hù)

當(dāng)一個(gè)裝有PLED5的LED燈串被反向通上電源時(shí)，所有保護(hù)器都會(huì)開始導(dǎo)通，將這些被保護(hù)的LED上的電流分流以保護(hù)它們不受傷害。在反向電極糾正之后，保護(hù)器會(huì)關(guān)閉，LED正常工作。