发光二极管过流过热解决方案

发光二极管过流过热解决方案

　　目前，多数LED应用利用功率转换和控制组件连接各种功率源，如交流电线、太阳能电池板或电池，来控制LED驱动装置的功率耗散。对这些接口加以保护，防止它们因过流和过温而受损，常常用到具有可复位能力的聚合物正温度系数(PPTC)组件(图2)。可以与功率输入串联一个PolySwitch LVR组件，防止因电气短路、电路超载或用户误操作而受损。此外，放在输入端上的金属氧化物变阻(MOV)也有助于LED模块内的过压保护。

　　图2 开关模式电源的典型电路保护设计

　　PolySwitch LVR也可以放置在MOV之后。许多设备厂商选择能保护电路与具备上游故障安全保护的可重设定PolySwitch组件组合。在本例中，R1是与保护电路组合使用的镇流电阻，LED驱动装置容易因直流电压和极性错误而受损，输出也会因有害短路而受损或毁坏，带电埠也容易因过压瞬态受损，包括静电放电(ESD)脉冲。图3表示针对LED驱动装置和灯泡数组的典型电路保护设计，驱动装置输入上的PolyZen组件既为设计人员提供了传统钳位二极管的简单性，同时又避免了对大量散热片的需求。该组件有助于单个、小型封装内的瞬态抑制、反向偏压保护和过流保护。

　　图3 LED驱动装置输入和输出的协同保护方案

　　驱动输出上的PolySwitch组件有助于防止因有害短路或其他负载异常而受损，为了充分发挥PolySwitch组件的作用，可以与金属芯电路板或LED散热片热接，此外，与LED并置的PESD组件也可以对静电放电加以保护。

　　第二类功率源增加设计弹性

　　在照明系统中采用第二类功率源可成为降低成本、提高弹性的重要因素之一。固有的有限功率源，如变压器、电源供应器或电池等，可以包含保护组件，只要不依靠它们限制第二类功率源的输出即可。非固有型的有限功率源，按照定义，具有一个分立保护组件，当电流和能量输出达到预定值时它会自动中断输出，各种电路保护组件都有助于提供LED照明应用第二类功率源的安全操作。图4表示了一种协同保护策略的工作原理，它在交流输入上采用了一个MOV，在输出电路分支上采用了一个PolySwitch组件，可以帮助厂商满足UL 1310第35.1小节针对开关和控制装置的过载试验要求。

　　图4 第二类功率源的协同保护方案

　　可重设PPTC组件可以防止因LED照明应用中过流和过温故障造成的损害，MOV过压保护组件有助于厂家满足各种安全机构的要求，可提供大电流输送和能量吸收能力，并快速响应过压瞬态。与多数ESD保护组件相比，PESD组件电容极低，约0.25皮法，并且具有电子行业最普遍的形状系数。

　　PolyZen组件既为设计人员提供了传统钳位二极管的简单性，同时又避免了对大量散热片的需求。这种单元件方案可以对因电源使用不当导致的受损提供保护，并具有瞬态抑制、反向偏压保护能力，也可防止因过流事件而受损。在协同保护方案中使用这些组件可以让设计人员减少组件数量，提供安全可靠的产品，满足监管机构的要求，并减少保固和维修成本。