怎么才能對(duì)LED進(jìn)行保護(hù)

對(duì)led的保護(hù)我們首先想到的是用保險(xiǎn)管，但保險(xiǎn)管是一次性的，而且反應(yīng)速度也太慢，既效果差實(shí)際使用也很麻煩，所以保險(xiǎn)管不適宜用于現(xiàn)在LED燈成品中，因?yàn)長(zhǎng)ED燈現(xiàn)在主要是在城市的光彩工程和亮化工 程。針對(duì)這種實(shí)際的需求，我們做了大量的實(shí)驗(yàn)，并根據(jù)工程的要求總結(jié)出了LED保護(hù)電路要有的特點(diǎn)，它很苛刻：在超出正常使用電流時(shí)能立即啟動(dòng)保護(hù)，讓LED的供電通路就被斷開(kāi)，使LED和電源都能得到保護(hù)，在整個(gè)燈正常后又能夠自動(dòng)恢復(fù)供電，不影響LED工作，關(guān)鍵是因?yàn)樗敲裼?a target="_blank">產(chǎn)品，所加的電路不能太復(fù)雜體積不能太大，成本要低。

這些要求都是互相矛盾，互相制約的，實(shí)現(xiàn)起來(lái)很困難。

首先應(yīng)該確定選用哪種保護(hù)電路和保護(hù)器件。

1、我們可以選擇使用瞬態(tài)電壓抑制二極管（簡(jiǎn)稱(chēng)TVS）。瞬態(tài)電壓抑制二極管是一種二極管形式的高效能保護(hù)器件。當(dāng)它的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時(shí)，能以10的負(fù)12次方秒極短時(shí)間的速度，使自己兩極間的高阻立即降低為低阻，吸收高達(dá)數(shù)千瓦的浪涌功率，把兩極間的電壓箝位在一個(gè)預(yù)定的電壓值，有效的保護(hù)了電子 線路中的精密元器件。瞬態(tài)電壓抑制二極管具有響應(yīng)時(shí)間快、瞬態(tài)功率大、漏電流低、擊穿電壓偏差一致性好、箝位電壓較易控制、無(wú)損壞極限、體積小等優(yōu)點(diǎn)。

但是在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)不是很理想。首先是要尋找滿足要求電壓值的TVS器件很不容易。TVS器件主要應(yīng)用于防雷和避雷，以及220V以上的過(guò)電壓吸收等，而LED燈的供電電壓一般是24V或12V，這種電壓值的TVS成品很少，試驗(yàn)不好進(jìn)行。同時(shí)我們知道：LED光珠的損壞主要是因?yàn)殡娏鬟^(guò)大使芯片內(nèi)部過(guò)熱造成的。TVS只能探測(cè)過(guò)電壓不能探測(cè)過(guò)電流。過(guò)電壓肯定是過(guò)電流的原因，但是要選擇合適的電壓保護(hù)點(diǎn)很難掌握，這種器件就無(wú)法生產(chǎn)也就很難在實(shí)際中使用。

2、我們可以選擇自恢復(fù)保險(xiǎn)管。自恢復(fù)保險(xiǎn)管又稱(chēng)為高分子聚合物正溫度熱敏電阻PTC，是由聚合物與導(dǎo)電粒子等構(gòu)成。在經(jīng)過(guò)特殊加工后，導(dǎo)電粒子在聚合物中構(gòu)成鏈狀導(dǎo)電通路。當(dāng)正常工作電流通過(guò)（或元件處于正常環(huán)境溫度）時(shí)，PTC自恢復(fù)保險(xiǎn)絲呈低阻狀態(tài);當(dāng)電路中有異常過(guò)電流通過(guò)（或環(huán)境溫度升高）時(shí)，大電流（或環(huán)境溫度升高）所產(chǎn)生的熱量使聚合物迅速膨脹，也就切斷了導(dǎo)電粒子所構(gòu)成的導(dǎo)電通路，PTC自恢復(fù)保險(xiǎn)絲呈高阻狀態(tài);當(dāng)電路中過(guò)電流（超溫狀態(tài)）消失后，聚合物冷卻，體積恢復(fù)正常，其中導(dǎo)電粒子又重新構(gòu)成導(dǎo)電通路，PTC自恢復(fù)保險(xiǎn)絲又呈初始的低阻狀態(tài)。在正常工作狀態(tài)自恢復(fù)保險(xiǎn)管的發(fā)熱很小，在異常工作狀態(tài)它的發(fā)熱很高阻值就很大，也就限制了通過(guò)它的電流，從而起到了保護(hù)作用。它的體積小，成本低，可反復(fù)使用，實(shí)現(xiàn)了保護(hù)的自動(dòng)啟動(dòng)自動(dòng)退出;它是固態(tài)封裝耐沖擊不容易被損壞;我們?cè)趯?shí)際的測(cè)試中發(fā)現(xiàn)：由于它是熱敏感器件，受溫度的影響很大，由于PTC封裝在燈具的內(nèi)部，光珠肯定要發(fā)熱就要影響PTC的工作性能。對(duì)已經(jīng)確定的燈具可以通過(guò)試驗(yàn)來(lái)選擇PTC，比較可靠的使用方法是讓它遠(yuǎn)離發(fā)熱的燈珠。

在具體的電路中，有兩種方式可供使用時(shí)選擇：

1、分路保護(hù)。一般LED燈是分成很多串接支路。比如24V電壓，我們都是用7支LED光珠相串接再加一支電阻構(gòu)成，電流一般為17~19mA，根據(jù)需要我們可以選擇7的整數(shù)倍光珠來(lái)組合成一支整燈。我們可以在每個(gè)支路的前面加一支PTC元件分別進(jìn)行保護(hù)。這種方式的好處是精確性高，保護(hù)的可靠性好。

2、總體保護(hù)。在所有光珠的前面加接一支PTC元件，對(duì)整燈進(jìn)行保護(hù)。這種方式的好處是簡(jiǎn)單，不占體積。我們一般是選用這種方式。就家用產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，這種保護(hù)在實(shí)際使用中的結(jié)果還是令人滿意的。

PTC的選用很講究，我們都是通過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)才摸索出了較為準(zhǔn)確的對(duì)應(yīng)數(shù)值。