LED照明系統(tǒng)保護(hù)

現(xiàn)在大街上隨處可見的LED顯示屏，還有裝飾用的LED彩燈以及LED車燈，處處可見LED燈的身影，LED已經(jīng)融入到生活中的每一個(gè)角落。發(fā)光二極管(LED)是一種易碎的裝置，容易受到熱、機(jī)械沖擊、靜電放電及閃電的威脅，特別是在室外應(yīng)用時(shí)。由于照明及背光顯示的LED燈串使用的增加，需要研發(fā)工程師對(duì)LED串的可靠性給予更多關(guān)注。

高亮度的LED，因其藍(lán)寶石基板，對(duì)鄰近的雷擊閃電攻擊造成的電壓瞬變非常敏感。即使是在家庭應(yīng)用，LED串仍需要靜電放電(ESD)保護(hù)裝置，以確保整個(gè)組件長期、可靠的運(yùn)行。在缺少這種保護(hù)的條件下，如果串聯(lián)中的一個(gè)LED出現(xiàn)故障，并斷開電路，所有其他的LED燈將關(guān)閉。

很多的保護(hù)裝置可以用于電源與LED驅(qū)動(dòng)，且有許多出版物可以對(duì)選擇提供指導(dǎo)。圖1中的電路是演示LED路燈照明系統(tǒng)中的開關(guān)電源保護(hù)的舉例。在該電路中，交流電熔斷器提供了基本的防火保護(hù)，以應(yīng)對(duì)可能造成過流條件的主要系統(tǒng)故障，但是必須能夠容忍3KA至6KA以上的浪涌，而不出現(xiàn)斷路。在下游組件出現(xiàn)故障的情況下，直流熔斷器可用于直流-直流轉(zhuǎn)換器或LED驅(qū)動(dòng)電路中的快速過流保護(hù)。

在電路的交流電輸入側(cè)，還需要處理過壓事件與電壓瞬變。它們通常是由附近的雷擊造成的，但也可能通過電力線上的瞬間狀態(tài)變化產(chǎn)生。用于過壓條件的典型保護(hù)裝置是金屬氧化物壓敏電阻(MOV)，可以與瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)相結(jié)合。用于電源保護(hù)的電路還需要與地面隔離，防止可能的電擊危險(xiǎn)(這些規(guī)格都包含在IEC/UL 60950-1, UL 1449與IEC/UL 6500)。圖2顯示了達(dá)到這些要求的解決方案。該設(shè)計(jì)結(jié)合了含有瞬態(tài)電壓抑制器的金屬氧化物壓敏電阻。

此外，也應(yīng)考慮把過壓保護(hù)用于LED驅(qū)動(dòng)芯片。適當(dāng)?shù)娜ヱ铍娙萜?，連同為線路驅(qū)動(dòng)器額定電源電壓的TVS裝置，將提供一個(gè)非常穩(wěn)定的設(shè)計(jì)。一些LED驅(qū)動(dòng)器制造商把感知開路LED串的電路列入，但該電路不應(yīng)與保護(hù)串的電路相混淆，或如果LED出現(xiàn)故障，要保持LED串處于運(yùn)行狀態(tài)。雖然LED在生活中處處可見，但是LED也還有一些不足需要我們的設(shè)計(jì)人員擁有更加專業(yè)的知識(shí)儲(chǔ)備，這樣才能設(shè)計(jì)出更加符合生活所需的產(chǎn)品。