單個(gè)LED保護(hù)電路

在科技高度發(fā)展的今天，電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代越來越快，LED燈的技術(shù)也在不斷發(fā)展，為我們的城市裝飾得五顏六色。LED串內(nèi)部的旁路保護(hù)裝置，可以使該串在單個(gè)LED出現(xiàn)故障斷開時(shí)，繼續(xù)運(yùn)行。通過限制整個(gè)LED串上的任何過剩電流或電壓，有助于保護(hù)LED驅(qū)動(dòng)器。

圖3：使用適當(dāng)旁路保護(hù)裝置保護(hù)LED串中的單個(gè)LED，不僅能夠保持LED串仍舊能夠照明，而且也有助于保護(hù)LED驅(qū)動(dòng)器免受過電流與過電壓(可能因LED故障造成)。

當(dāng)提到保護(hù)單個(gè)LED時(shí)，在LED串內(nèi)部需要安裝串聯(lián)電路的支路，選擇正確的保護(hù)裝置是至關(guān)重要的。這要求理解潛在的LED故障機(jī)理及不同類型保護(hù)裝置的工作原理。這種理解有助于電路設(shè)計(jì)者選擇合適的裝置，包括有一個(gè)LED因斷路原因出現(xiàn)故障時(shí)，能夠保持系列LED串仍舊運(yùn)行的裝置。

LED控制與故障模式：

串聯(lián)的LED串由恒定電流驅(qū)動(dòng)，該恒定電流由把串聯(lián)LED串驅(qū)動(dòng)為充分亮度、顏色與強(qiáng)度的開關(guān)電源產(chǎn)生。該恒流電流源提供了對(duì)LED組亮度的更好控制以及更均勻的LED組亮度。LED是一種易碎的固態(tài)器件，本質(zhì)上是二極管，構(gòu)造為P-N結(jié)，在正向偏壓時(shí)，能夠發(fā)光。主要的LED失效機(jī)理本質(zhì)上是機(jī)械與熱力，包括熱循環(huán)、熱沖擊及在高溫下(可能造成絲焊老化與故障)運(yùn)行的LED。由于金屬會(huì)發(fā)生氧化，且隨著時(shí)間推移會(huì)變脆，LED發(fā)生故障的可能性會(huì)增加。ESD事件或附近雷擊造成的電涌是LED發(fā)生故障的另一個(gè)常見原因。

保護(hù)裝置選擇的電路參數(shù)：

選擇LED保護(hù)裝置中的主要參數(shù)是單個(gè)LED額定電流與額定功率，正向工作電壓及LED驅(qū)動(dòng)器恒流輸出電壓。典型高亮度LED額定功率在1瓦特與3瓦特之間。額定功率上的高亮度LED最大電流消耗可以通過以下公式簡(jiǎn)單確定：

其中I是電流，P是LED額定功率，VF是LED正向電壓。LED在不同的額定功率范圍內(nèi)都可供使用，因此這些值相應(yīng)地有所不同。同時(shí)，發(fā)射不同波長(zhǎng)(顏色)的LED有不同的電壓降。例如，與白色LED相比，紅色LED通常有更低的VF，會(huì)消耗更多電流。主要的可靠性問題是，如果一個(gè)高亮度LED出現(xiàn)故障，形成開路，高亮度LED串如何連續(xù)操作。在需要高可靠性光源的應(yīng)用中，這個(gè)問題是至關(guān)重要的。

許多戶外應(yīng)用位于離開地面的位置，因此，一個(gè)小的事故就會(huì)變成一個(gè)大的問題。串聯(lián)中，單個(gè)高亮度LED開路故障可能導(dǎo)致重大費(fèi)用與不便，原因是必須對(duì)整個(gè)裝配進(jìn)行維修。相信在未來的科學(xué)技術(shù)更加發(fā)達(dá)的時(shí)候，LED會(huì)以更加多種類的方式為我們的生活帶來更大的方便，這就需要我們的科研人員更加努力學(xué)習(xí)知識(shí)，這樣才能為科技的發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。