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隨著LED成本的不斷下降,以及各國政府對節能環保的日益重視,LED燈的市場前景變得越來越廣闊。高亮度LED燈已經出現在各種各樣場合,從戶外看板、電視LED背光燈到交通信號燈、機場跑道導航燈等等。LED燈的優勢也表現得尤為突出,例如長壽命、高能效以及豐富的色彩。
然而,LED燈設計師必須首要考慮的還是燈的可靠性問題。對很多場合而言,可靠性的重要性不言而喻:例如一些維護成本交高的戶外照明,以及一些極易產生安全隱患的應用,包括交通燈、導航燈等。LED是也一種脆弱的半導體固態器件。它的發光原理是二極體的PN結正向電壓偏置產生光源。LED陣列和電源都面臨著被瞬態電壓、浪湧電流和其它電子問題破壞的風險。 特別是在戶外照明應用,由於臨近的雷擊所產生的靜電釋放(ESD)很容易會引起LED故障。作為全球領先的保護器件生產商和方案提供商,Littelfuse有廣泛可選的產品,針對以上威脅源,能夠提供高性能的LED保護方案。
電源部分的保護方案
在開關電源部分,LF推薦的過流和過壓保護方案如下:
TVS管
AK6和AK10系列是具有極高額定電流的瞬態電壓抑制器(TVS),特別為保護AC和DC輸入電路免受瞬態電壓損壞而設計,其額定值為6kA(8x20us)和10kA(8x20us);15KPA和30KPA是額定值分別為15,000 W和30,000 W的TVS,它們都是針對保護惡劣環境下LED照明的理想應用。1.5SMC系列是額定值為1500W的TVS,它是保護DC-DC轉換器免受瞬態電壓破壞的理想選擇。
TMOV熱保護壓敏電阻
TMOV集成了熱敏元件,有助於TVSS模組利用適當的外殼,在電纜連線和永久連接應用方面符合UL1449標準。TMOV提供比大多數分立式解決方案更快速的熱回應和較低的電感,取得提高了的箝位元性能,從而快速回應電壓瞬變。
Fuse保險絲
AC線保險絲選用464系列,它提供了最小化、快速回應的表面貼裝型250VAC保險絲,符合IEC60127-4標準,464特別針對電源和照明系統設計應用而設計。
高壓直流保險絲選用477或505系列,這兩個系列都面向高能量和電源應用設計,477系列提供用於400VDC/500VDC額定電壓、延時、抗浪湧保險絲,採用5x20mm封裝;505系列提供500VAC/VDC額定電壓的保險絲,其斷流上限額定值高達50kA,採用6.3 x 32mm封裝。
LED陣列部分保護方案:PLED開路保護器
以上方案能夠有效的應對電源部分產生的浪湧威脅,保護LED免受損壞。但是我們都知道,LED燈等通常由一定數量的LED管串接或並聯組成陣列,單個LED損壞會造成的整個LED陣列的停止工作。傳統的fuse、MOV、TVS並不能保障此類問題。因此在LED陣列端,LF專門為LED開路研製了PLED LED開路保護器,如圖所示:
PLED系列產品是一種電壓觸發開關導通元件,使用時作為旁路與LED燈串接在電路中。當LED開路時,電壓全部降落到PLED上。於是,PLED被啟動導通,這一分流路徑旁路了開路的LED,並允許電流流入串聯電路中的其它LED,從而消除了因某個LED損壞所帶來的影響,提高了LED照明設計的穩定性。PLED最多可以同時保護4顆高亮LED,以更低的成本方案提供強勁的保護,主要適用於1W、2W、3W等高亮LED燈,最大通流達1000mA。
相對于傳統的LED保護方案,Littelfuse的PLED器件能夠提供一個更為簡單和經濟的電路設計,其特點和優勢包括:
1、當一個LED損壞時保障整個LED燈串繼續工作
2、可採用DO-214AA,晶片級QFN和Powermite封裝
3、可以保護最多4顆高亮LED管,以更低的成本提供強勁的保障
4、二合一的保護(開路故障保護,以及額外的浪湧和ESD保護)
5、保護動作時不會對電源造成任何負面影響
6、反接保護功能
7、可以與10KHz的PWN調光速度相容
8、在LED開路恢復後自動復位
結束語
Littelfuse高可靠性、低維修率的戶外LED照明整體保護解決方案大大降低了LED燈的維護成本,延長了使用壽命,提升了產品的品牌價值。亞訊科技(Asiacom)作為Littelfuse中國本土最大的代理商,竭誠為客戶提供最周到的技術支援和供貨服務,為中國LED燈具生產製造商創造更多價值。