淺談LED開路保護器的防護效用

發布日期：2012-09-15

 高功率LED越來越多地被應用于交通燈、發光看板、街燈、機場跑道、鐵路道口、醫療／手術照明和行車信號中。它們的使用壽命長(高功率白光LED通常具有35,000到50,000小時的壽命)，功耗低。但是，LED也會因雷擊、靜電放電(ESD)導致的過電壓、過熱、甚至是電源反接而造成損壞。

    因為LED通常串聯在燈串中，如果燈串中一個LED因故障開路，串中的所有LED都會熄滅。LittELfuse提供LED開路保護器。保護器可以與燈串中的每個LED并聯，它可以旁路發生開路故障的LED，以保持燈串的其余部分繼續工作。當電路中發生過電壓并導致燈串中發生過電流時，或者在電極接反時，保護器同樣會作用。

    當一個LED出現開路故障，LED開路保護器就會開始導通，限制其電壓降到1.3V，并保持串聯中剩余部分繼續工作。

    設計人員為了做到這一點，嘗試了許多器件，如齊納二極管、金屬氧化物壓敏電阻和可控矽整流器，但都不及LED開路保護器，因為LED開路保護器是專為這種應用而設計的。如圖1所示，當一個LED出現開路故障，LED開路保護器傳感到這一電壓上升，并開始導通，限制其壓降至1.3V左右，以保持燈串的其余部分正常工作。

    LED開路保護器具有不同的特性和額定電壓可選。某些保護器被設計成保護燈串中的單個LED；其他的可以允許設計人員用一個單一的器件保護兩個、三個、四個或者五個LED，以節約成本。Littelfuse新一代的LED開路保護器，可以同時提供ESD保護。

    ESD和雷擊保護

    ESD在組裝或現場安裝時能進入到LED燈串中。雷電可以通過兩種方式進入到LED燈串：附近的雷擊可能會在電源中造成瞬變，可以耦合至LED驅動器并進入燈串；或者附近的雷擊可能在LED驅動器供電軌上，也可能在接到LED燈串的線路上造成電氣瞬變。

    新一代的LED開路保護器，如Littlefuse PLED 5系列，可以應對在±15kV空氣放電、±8kV接觸放電的ESD事件，以及±40A 5/50 ns的EFT事件(快速脈沖群)。

    極性反接保護

    當一個裝有PLED5的LED燈串被反向通上電源時，所有保護器都會開始導通，將這些被保護的LED上的電流分流以保護它們不受傷害。在反向電極糾正之后，保護器會關閉，LED正常工作。

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