理論和實踐都已經(jīng)證明,,LED的性能和壽命與LED的PN結工作溫度緊密相關,。當LED芯片內結溫升高10℃時,光通量就會衰減1%,,LED的壽命就減少50%,,過流、過壓和過熱都會顯著地減少LED的發(fā)光性能和使用壽命,。因此除了良好的散熱設計,,安全可靠的過熱保護也是必須考慮的。
通常對LED而言,,約20%輸入功率轉換為光,,80%則轉換為熱。這取決于多種因素,,發(fā)熱可能與底層不規(guī)則以及聲子發(fā)射,、密封、材料等有關,。在LED產生的總熱量中,,有90%通過傳導傳輸。為耗散來自LED結的熱量,,傳導是導熱的主要通道,,因為對流和輻射僅占全部熱傳輸?shù)募s10%,。
顯然,LED光源需要精確的功率和熱管理系統(tǒng),,因為與其他光源相比,,提供給LED的電能大部分轉換為熱量。如果沒有適當?shù)臒峁芾?,這種熱量會影響LED壽命和色彩輸出,。同時,由于LED驅動裝置屬于硅器件,,它們很快就會失效,。這說明必須要配備故障安全備用過流保護裝置。
那么,,為什么說成功的大功率LED照明設計離不開PPTC自恢復保險絲呢,?很多人覺得LED驅動器本身就能提供過流和過熱保護功能,沒必要再在外部添加一個PPTC器件,,因為這會增加額外的成本。但這是錯誤的觀點,,許多LED驅動器很容易因直流電壓和極性錯誤而受損,。LED驅動器的輸出也會因短路而受損或毀壞。盡管多數(shù)LED驅動器含有內置安全功能,,包括熱關機以及LED開路和短路檢測,。但是,要保護集成電路(IC)和其他敏感電子元件,,可能需要額外的過流保護器件,。因此,只有PPTC(特別是可復位PolySwitch PPTC)才是防止大功率LED過熱損壞的最合適解決方案,。
為了說明這個問題,,我們首先來看一下典型的LED驅動器能提供什么保護功能。大多數(shù)大功率LED恒流驅動器能提供的典型保護特性包括:熱關斷保護,、過壓/過流比較器,、大電流MOSFET、電流大小調節(jié),、某一級別的ESD保護,。但是,其熱關斷特性只是一個自保功能,,很難應用到LED過熱設計保護中,。其過壓/過流保護特性需要外部過壓保護電路,關斷電源可能會引起其他問題,。大電流MOSFET的故障模式通常是短路,,這是潛在的不安全因素,。實現(xiàn)LED調光用的電流調節(jié)特性可能引起LED過溫問題。(自恢復保險絲在照明燈具的應用)
但PPTC自恢復保險絲保護大功率LED的理念是不同的,,它有以下4個獨特優(yōu)點:
1)PPTC的典型故障模式是高阻抗,,因此即使在故障狀態(tài),LED也是安全的,。
2)PPTC可以直接測量LED的溫度,,因此可以貼身保護。
3)PPTC可以實現(xiàn)過溫,、過流和過壓保護功能,。使用非常簡單,不需要外部電路,。LED即使在保護狀態(tài)下也可以正常工作,。
4)允許設計師以更低成本實現(xiàn)調光設計,而不用擔心安全問題,。
因此只需要在LED驅動器外面配一個PPTC自恢復保險絲器件就可以實現(xiàn)更強的安全性,、滿足最嚴格的安全標準和實現(xiàn)降成本。
PPTC自恢復保險絲為LED燈提供保護
時間:2018-04-11
作者:qinjin01
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