電源及驅(qū)動(dòng)電路的保護(hù)
由于LED電源和驅(qū)動(dòng)電路容易遭受過(guò)電沖擊和短路故障而損壞,因此在驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)中要充分考慮各種故障狀態(tài)的保護(hù)措施,以提高電路的可靠性,從而降低返修率。泰科電子的LVR系列PTC可以實(shí)現(xiàn)交流電源的過(guò)流和短路保護(hù),ROV用于過(guò)電沖擊和浪涌保護(hù)。POLYZEN系列是用于直流電源輸入口的過(guò)壓過(guò)流綜合保護(hù)元件,LED燈串中的表面貼系列則是實(shí)現(xiàn)負(fù)載過(guò)流或斷路故障保護(hù)(圖3)。
圖3:LED燈具電源及驅(qū)動(dòng)電路的保護(hù)設(shè)計(jì)。
PPTC在LED照明中的過(guò)流和過(guò)熱保護(hù)
雖然許多高端LED驅(qū)動(dòng)器件逐漸集成了過(guò)流、過(guò)熱等保護(hù)功能,但在許多場(chǎng)合,特別是過(guò)熱保護(hù)方面,仍然需要分立元器件方案作為協(xié)同保護(hù)方案,以使燈具具有更高的可靠性和更長(zhǎng)的壽命。
PPTC是指高分子聚合物正溫度熱敏電阻,是由聚合物與導(dǎo)電粒子等構(gòu)成,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),PPTC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,切斷了導(dǎo)電粒子所構(gòu)成的導(dǎo)電通路,PPTC呈高阻狀態(tài)。當(dāng)電路中過(guò)電流(超溫狀態(tài))排除后,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,PPTC又呈初始的低阻狀態(tài)。PPTC的體積小,成本低,可反復(fù)使用,實(shí)現(xiàn)了電路保護(hù)的自動(dòng)啟動(dòng)和自動(dòng)恢復(fù)。
在LED照明中,根據(jù)燈具應(yīng)用場(chǎng)合的不同有不同的過(guò)熱保護(hù)方式,通常分為兩種。一種方式是達(dá)到規(guī)定溫度立即啟動(dòng)關(guān)斷保護(hù)(圖4),此種保護(hù)通常應(yīng)用于道路交通信號(hào)燈。另一種方式是到一定溫度啟動(dòng)保護(hù),進(jìn)行降電流驅(qū)動(dòng)(圖5),此種保護(hù)通常應(yīng)用于室內(nèi)照明和道路照明。
圖4:泰科LVR系列產(chǎn)品用于交流LED照明系統(tǒng)的過(guò)流、過(guò)溫關(guān)斷保護(hù)。
圖5:泰科LVR系列產(chǎn)品用于交流LED照明系統(tǒng)的過(guò)流、過(guò)溫降電流保護(hù)。
泰科電子針對(duì)LED照明應(yīng)用開(kāi)發(fā)了一款PolySwitch產(chǎn)品。該產(chǎn)品在環(huán)境溫度65℃下可以保證350mA電流正常通過(guò),可在環(huán)境溫度超過(guò)85℃時(shí)進(jìn)行保護(hù),通過(guò)合理設(shè)計(jì)、配置,可以分別以關(guān)斷或調(diào)暗的方式對(duì)LED燈具進(jìn)行保護(hù)。