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LED燈具失效原因及電路保護(hù)措施分析

作者: 時(shí)間:2012-08-11 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

 PPTC在照明中的過(guò)流和過(guò)熱

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/176472.htm

  雖然許多高端驅(qū)動(dòng)器件逐漸集成了過(guò)流、過(guò)熱等功能,但在許多場(chǎng)合,特別是過(guò)熱方面,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)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)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)了保護(hù)的自動(dòng)啟動(dòng)和自動(dòng)恢復(fù)。

  在照明中,根據(jù)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進(jìn)行保護(hù)。

  串并聯(lián)相結(jié)合的巨型陣列照明或景觀(guān)燈的過(guò)流和過(guò)熱保護(hù)在成本與保護(hù)方案的相互平衡中,通常有兩種保護(hù)方案可以采用。一是分路保護(hù)(圖6):對(duì)多串的LED系統(tǒng),可以在每隔支路上串聯(lián)一顆PPTC分別進(jìn)行保護(hù)。這種方式的好處是可以實(shí)現(xiàn)精確保護(hù),不會(huì)因?yàn)槟骋恢返墓收隙鴮?dǎo)致整個(gè)燈具的不工作,保護(hù)的可靠性好。二是主干路保護(hù)(圖7):這種保護(hù)就是在燈具的主回路上串聯(lián)一顆PPTC,對(duì)整個(gè)燈具進(jìn)行保護(hù)。這種方式的好處是成本低,占板面積小。

  

圖6:LED陣列分路保護(hù)方案

  圖6:LED陣列分路保護(hù)方案

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