基于Littelfuse的LED照明保護方案

隨著LED成本的不斷下降，以及各國政府對節(jié)能環(huán)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，從戶外廣告牌、電視LED背光燈到交通信號燈、機場跑道導航燈等等。LED燈得優(yōu)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(tài)器件。它的發(fā)光原理是二極管的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(tài)電壓、浪涌電流和其它電子問題破壞的風險。特別是在戶外照明應用，由于臨近的雷擊所產生的靜電釋放(ESD)很容易會引起LED故障。

　　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(tài)電壓抑制器(TVS)，特別為保護AC和DC輸入電路免受瞬態(tài)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(huán)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(tài)電壓破壞的理想選擇。TMOV熱保護壓敏電阻

　　TMOV集成了熱敏組件，有助于TVSS模塊利用適當的外殼，在電纜連接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響應和較低的電感，取得提高了的箝位性能，從而快速響應電壓瞬變。

　　Fuse保險絲

　　AC線保險絲選用464系列，它提供了最小化、快速響應的表面貼裝型250VAC保險絲，符合IEC60127-4標準，464特別針對電源和照明系統(tǒng)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系列提供用于400VDC/500VDC額定電壓、延時、抗浪涌保險絲，采用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，采用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涌威脅，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管串接或并聯組成陣列，單個LED損壞會造成的整個LED陣列的停止工作。傳統(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LED開路研制了PLED LED開路保護器，如圖所示：

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　　PLED LED開路保護器

　　PLED系列產品是一種電壓觸發(fā)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。于是，PLED被激活導通，這一分流路徑旁路了開路的LED，并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(wěn)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，主要適用于1W、2W、3W等高亮LED燈，最大通流達1000mA。

　　相對于傳統(tǒng)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(yōu)勢包括：

　　1、當一個LED損壞時保障整個LED燈串繼續(xù)工作

　　2、可采用DO-214AA，芯片級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，以及額外的浪涌和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調光速度兼容

　　8、在LED開路恢復后自動復位