LED照明電路保護解決方案

住宅LED燈泡的安全性和可靠性保護LED燈泡是一種采用并聯(lián)配置的半導體發(fā)光二極管的固態(tài)燈。此外，這種燈具還包括電源轉換電子器件(直流/交流)、LED的驅動(dòng)芯片、用于熱控的散熱片和優(yōu)化燈光質(zhì)量的光學(xué)器件。由于LED燈泡需要在外形因素上做到與目前的白熾燈和鹵素燈泡兼容，因此它們將具有一個(gè)直流/交流電路以使它們能夠用于標準的燈泡“插座”.

直接連接到交流電源(如120/250VACrms)的設備可能會(huì )因燈泡內部元件或電路故障導致的短路和過(guò)載情況而損壞。除此之外，雷擊浪涌或負荷開(kāi)關(guān)瞬變(產(chǎn)生于燈泡外部)能夠造成電壓尖峰或環(huán)形波，給元件造成壓力并最終導致?lián)p壞，從而使燈泡報廢。鑒于LED燈泡的價(jià)值定位不僅僅是降低能源消耗，還有更長(cháng)的使用壽命，在消除因電氣環(huán)境促使的現場(chǎng)故障中考慮瞬態(tài)電壓保護將是至關(guān)緊要的。

而且，LED對高溫極為敏感，應不得超過(guò)85℃。將LED和LED驅動(dòng)板的溫度控制在這個(gè)水平之下對于它們的使用壽命來(lái)說(shuō)極為重要。

Littelfuse可以提供完善的交流線(xiàn)路接口保護，以及在直流端的瞬態(tài)保護。LED燈泡電源和控制電路內部的不同元件和系統的概況，請參見(jiàn)圖1.

圖1:LED驅動(dòng)器輸入線(xiàn)路協(xié)同交流線(xiàn)路保護建議。

如圖1所示，與線(xiàn)路串聯(lián)的一個(gè)Littelfuse交流保險絲能夠提供在短路和過(guò)載條件下的安全保護。它們在外形因素、電流額定值、額定電壓、斷流容量和安裝選項上有廣泛的選擇范圍，為設計工程師在設計上提供了靈活性。

在整個(gè)電源輸入上的金屬氧化物壓敏電阻(MOV)提供過(guò)壓鉗位保護。它們的性?xún)r(jià)比高，且能最大程度地減少可能通入下游電子器件的瞬態(tài)電能。金屬氧化物壓敏電阻的選擇基于一系列參數，包括額定電壓、峰值脈沖電流、器件尺寸和導線(xiàn)配置。Littelfuse提供的壓敏電阻其器件直徑小至5毫米以及表面貼裝CH系列，這使得它們可以在空間受限的LED燈泡的供電部位使用。

MOV和保險絲需要形成一種協(xié)調的解決方案，以至于熔斷保險絲元件所需的電能(也稱(chēng)為“i2t”值)足夠高，能在浪涌電壓條件下允許MOV起作用，而不會(huì )使保險絲跳閘。換句話(huà)說(shuō)，在浪涌電能鉗制和耗散的條件下，保險絲不應打開(kāi)。它只應在過(guò)載或短路情況發(fā)生時(shí)跳閘。

即使在交流輸入中具有壓敏電阻，也有電路在浪涌事件中不能幸免的實(shí)例。在這些情況下，可以在倒相極的輸入電路添加一個(gè)TVS二極管。再次參考圖1,這個(gè)TVS二極管針對瞬變提供了二級保護。從壓敏電阻上“允許通過(guò)”的電能將被這個(gè)TVS二極管進(jìn)一步減少到不會(huì )使電路失效的水平。

在外形因素、空間限制、電氣參數和成本方面，Littelfuse提供的保險絲、金屬氧化物壓敏電阻和TVS二極管可有多種選擇。

Littelfuse的保險絲、金屬氧化物壓敏電阻和TVS二極管在幫助電燈制造商通過(guò)一些重要的法規和安全標準上起著(zhù)關(guān)鍵作用。在為一些室內商業(yè)照明，以及道路、停車(chē)場(chǎng)和車(chē)庫照明建立統一的性能和安全標準上，美國正起著(zhù)帶頭作用。美國環(huán)保署(EPA)的能源之星浪涌規范適用于PAR30/PAR38/A-19/MR16/燭臺燈/G球形燈/R反射型LED燈。下文論及了這些規范。