基于Littelfuse的LED照明保護(hù)方案

隨著LED成本的不斷下降，以及各國(guó)政府對(duì)節(jié)能環(huán)保的日益重視，LED燈的市場(chǎng)前景變得越來越廣闊。高亮度LED燈已經(jīng)出現(xiàn)在各種各樣場(chǎng)合，從戶外廣告牌、電視LED背光燈到交通信號(hào)燈、機(jī)場(chǎng)跑道導(dǎo)航燈等等。LED燈得優(yōu)勢(shì)也表現(xiàn)得尤為突出，例如長(zhǎng)壽命、高能效以及豐富的色彩。然而，LED燈設(shè)計(jì)師必須首要考慮的還是燈的可靠性問題。對(duì)很多場(chǎng)合而言，可靠性的重要性不言而喻：例如一些維護(hù)成本交高的戶外照明，以及一些極易產(chǎn)生安全隱患的應(yīng)用，包括交通燈、導(dǎo)航燈等。LED是也一種脆弱的半導(dǎo)體固態(tài)器件。它的發(fā)光原理是二極管的PN結(jié)正向電壓偏置產(chǎn)生光源。LED陣列和電源都面臨著被瞬態(tài)電壓、浪涌電流和其它電子問題破壞的風(fēng)險(xiǎn)。特別是在戶外照明應(yīng)用，由于臨近的雷擊所產(chǎn)生的靜電釋放(ESD)很容易會(huì)引起LED故障。

　　電源部分的保護(hù)方案

　　在開關(guān)電源部分，LF推薦的過流和過壓保護(hù)方案如下：

　　TVS管

　　AK6和AK10系列是具有極高額定電流的瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)，特別為保護(hù)AC和DC輸入電路免受瞬態(tài)電壓損壞而設(shè)計(jì)，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(duì)保護(hù)惡劣環(huán)境下LED照明的理想應(yīng)用。1.5SMC系列是額定值為1500W的TVS，它是保護(hù)DC-DC轉(zhuǎn)換器免受瞬態(tài)電壓破壞的理想選擇。TMOV熱保護(hù)壓敏電阻

　　TMOV集成了熱敏組件，有助于TVSS模塊利用適當(dāng)?shù)耐鈿?，在電纜連接和永久連接應(yīng)用方面符合UL1449標(biāo)準(zhǔn)。TMOV提供比大多數(shù)分立式解決方案更快速的熱響應(yīng)和較低的電感，取得提高了的箝位性能，從而快速響應(yīng)電壓瞬變。

　　Fuse保險(xiǎn)絲

　　AC線保險(xiǎn)絲選用464系列，它提供了最小化、快速響應(yīng)的表面貼裝型250VAC保險(xiǎn)絲，符合IEC60127-4標(biāo)準(zhǔn)，464特別針對(duì)電源和照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)用而設(shè)計(jì)。

　　高壓直流保險(xiǎn)絲選用477或505系列，這兩個(gè)系列都面向高能量和電源應(yīng)用設(shè)計(jì)，477系列提供用于400VDC/500VDC額定電壓、延時(shí)、抗浪涌保險(xiǎn)絲，采用5x20mm封裝;505系列提供500VAC/VDC額定電壓的保險(xiǎn)絲，其斷流上限額定值高達(dá)50kA，采用6.3 x 32mm封裝。

　　LED陣列部分保護(hù)方案-PLED開路保護(hù)器

　　以上方案能夠有效的應(yīng)對(duì)電源部分產(chǎn)生的浪涌威脅，保護(hù)LED免受損壞。但是我們都知道，LED燈等通常由一定數(shù)量的LED管串接或并聯(lián)組成陣列，單個(gè)LED損壞會(huì)造成的整個(gè)LED陣列的停止工作。傳統(tǒng)的fuse、MOV、TVS并不能保障此類問題。因此在LED陣列端，LF專門為L(zhǎng)ED開路研制了PLED LED開路保護(hù)器，如圖所示：

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　　PLED LED開路保護(hù)器

　　PLED系列產(chǎn)品是一種電壓觸發(fā)開關(guān)導(dǎo)通元件，使用時(shí)作為旁路與LED燈串接在電路中。當(dāng)LED開路時(shí)，電壓全部降落到PLED上。于是，PLED被激活導(dǎo)通，這一分流路徑旁路了開路的LED，并允許電流流入串聯(lián)電路中的其它LED，從而消除了因某個(gè)LED損壞所帶來的影響，提高了LED照明設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性。PLED最多可以同時(shí)保護(hù)4顆高亮LED，以更低的成本方案提供強(qiáng)勁的保護(hù)，主要適用于1W、2W、3W等高亮LED燈，最大通流達(dá)1000mA。

　　相對(duì)于傳統(tǒng)的LED保護(hù)方案，Littelfuse的PLED器件能夠提供一個(gè)更為簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)的電路設(shè)計(jì)，其特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)包括：

　　1、當(dāng)一個(gè)LED損壞時(shí)保障整個(gè)LED燈串繼續(xù)工作

　　2、可采用DO-214AA，芯片級(jí)QFN和Powermite封裝

　　3、可以保護(hù)最多4顆高亮LED管，以更低的成本提供強(qiáng)勁的保障

　　4、二合一的保護(hù)(開路故障保護(hù)，以及額外的浪涌和ESD保護(hù))

　　5、保護(hù)動(dòng)作時(shí)不會(huì)對(duì)電源造成任何負(fù)面影響

　　6、反接保護(hù)功能

　　7、可以與10KHz的PWN調(diào)光速度兼容

　　8、在LED開路恢復(fù)后自動(dòng)復(fù)位