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開路保護(hù)器解決燈串中單個LED故障

發(fā)布時間:2012-09-21 責(zé)任編輯:echotang

導(dǎo)讀:LED串聯(lián)電路設(shè)計簡單,LED的電流分配均勻,LED的工作電流與電源輸出電流相當(dāng),LED的Vf不用考慮,是工程師喜愛的設(shè)計方式,但是串聯(lián)電路有一個致命的缺點(diǎn):燈串中只要有一顆LED開路損壞,整燈不亮,造成熄燈的嚴(yán)重后果,LittELfuse提供LED開路保護(hù)器解決此問題。

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小時的壽命),功耗低。但是,LED也會因雷擊、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LED因故障開路,串中的所有LED都會熄滅。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,或者在電極接反時,保護(hù)器同樣會作用。

  開路保護(hù)器

                                                     
 
當(dāng)一個LED出現(xiàn)開路故障,LED開路保護(hù)器就會開始導(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)計的。如圖1所示,當(dāng)一個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)計成保護(hù)燈串中的單個LED;其他的可以允許設(shè)計人員用一個單一的器件保護(hù)兩個、三個、四個或者五個LED,以節(jié)約成本。Littelfuse新一代的LED開路保護(hù)器,可以同時提供ESD保護(hù)。
  
ESD和雷擊保護(hù)
  
ESD在組裝或現(xiàn)場安裝時能進(jìn)入到LED燈串中。雷電可以通過兩種方式進(jìn)入到LED燈串:附近的雷擊可能會在電源中造成瞬變,可以耦合至LED驅(qū)動器并進(jìn)入燈串;或者附近的雷擊可能在LED驅(qū)動器供電軌上,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)一個裝有PLED5的LED燈串被反向通上電源時,所有保護(hù)器都會開始導(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)器會關(guān)閉,LED正常工作。
 
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