LED照明系統的過(guò)壓過(guò)流防護
隨著(zhù)LED照明燈具的逐步發(fā)展,在亮化工程輔助照明等公共場(chǎng)合,LED照明燈具漸漸替代了一些傳統光源產(chǎn)品。在使用時(shí)間較長(cháng)的商業(yè)應用場(chǎng)所,LED燈具迅速成為市場(chǎng)的新寵,LED行業(yè)在近些年得到了較快發(fā)展。全球LED各應用領(lǐng)域中,通用照明和汽車(chē)照明領(lǐng)域為增速最快的市場(chǎng),成為推動(dòng)未來(lái)LED市場(chǎng)規??焖僭鲩L(cháng)重要驅動(dòng)因素。
1.智能照明:隨著(zhù)LED照明產(chǎn)品價(jià)格持續下降,LED照明市場(chǎng)迅速增長(cháng)。技術(shù)的進(jìn)步,也使得LED照明技術(shù)從最初的簡(jiǎn)單照明向智能照明發(fā)展。智能照明不僅可以實(shí)現照明系統的智能控制,同時(shí)也成為互聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)入口,從而衍生更多高附加值的服務(wù),例如健康管理、地圖定位、商品導購與廣告等。從傳統照明進(jìn)入智能照明,市場(chǎng)需求無(wú)疑是推動(dòng)這一舉動(dòng)的強大動(dòng)力。不可否認,智能照明發(fā)展是大勢所趨。
2.汽車(chē)照明:我國汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量超過(guò)2000萬(wàn)輛,已連續五年蟬聯(lián)全球第一,龐大的汽車(chē)市場(chǎng)帶動(dòng)著(zhù)相關(guān)汽車(chē)配件行業(yè)蓬勃發(fā)展,其中LED汽車(chē)照明市場(chǎng)的增長(cháng)更為快速,增長(cháng)幅度遠超汽車(chē)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的平均增速。截至2015年底,汽車(chē)照明需要完成二氧化碳的減排目標。作為公認的低碳環(huán)保照明的典型代表,LED有望納入汽車(chē)照明升級改造的范圍,由此意味著(zhù)百億、甚至于千億級的市場(chǎng)需求。
但由于LED使用環(huán)境的復雜性,人們在實(shí)際使用中LED往往容易壞,其實(shí)就是因為沒(méi)有考慮到LED的使用特性以及應有的保護。尤其是當LED是用在戶(hù)外時(shí),其驅動(dòng)電路及燈珠非常容易遭受到過(guò)電壓和過(guò)電流的沖擊而造成故障或損壞,引發(fā)不必要的財產(chǎn)損失甚至是人員傷亡,因此在設計LED照明電路時(shí)必須要充分考慮并做好保護措施,從而提高電路的可靠性,降低故障發(fā)生率。瞬雷電子一直致力于這方面的研發(fā),從產(chǎn)品研發(fā)到系統設計,無(wú)不傾心盡力。下面就LED 照明系統過(guò)壓過(guò)流干擾的故障現象、產(chǎn)生原因、解決辦法予以簡(jiǎn)單論述。
一.LED的過(guò)壓過(guò)流故障現象
當出現過(guò)壓過(guò)流干擾時(shí),元件性能會(huì )減弱或損壞。LED 元件的過(guò)壓過(guò)流損壞與干擾能量的發(fā)生次數或持續時(shí)間長(cháng)短無(wú)關(guān),因為任何一次過(guò)壓過(guò)流干擾都可能導致LED 損壞。這種損壞可以表現為器件立即失效,
也可能在發(fā)生過(guò)壓過(guò)流干擾后許久才失效。LED 芯片的小型化和LED燈具內部電器結構的復雜化正在使這一問(wèn)題變得更加嚴重。燈具內LED 芯片的過(guò)壓過(guò)流故障主要有以下兩種現象:
a芯片內部焊接線(xiàn)損壞
過(guò)壓過(guò)流干擾導致的第一種失效模式是LED 封裝內部的焊接線(xiàn)受損。這種損壞通常表現為接線(xiàn)燒斷。此外,過(guò)壓過(guò)流干擾還能導致靠近焊接線(xiàn)的其他材料(例如密封材料或熒光體)損壞。
b 芯片焊盤(pán)位置損壞
過(guò)壓過(guò)流干擾 導致的另一種失效模式是LED 芯片本體靠近焊盤(pán)的位置受損。
二.LED 發(fā)生過(guò)壓過(guò)流干擾的主要原因
LED 芯片發(fā)生過(guò)壓過(guò)流干擾的原因有多種,如浪涌、靜電,來(lái)自其他設備的脈沖信號干擾、燈具組裝時(shí)不恰當的工作方法、接地點(diǎn)不夠導致電流快速轉換引起高電壓等情況都會(huì )引起過(guò)壓過(guò)流干擾。但以下兩種情況是LED 燈具生產(chǎn)與使用過(guò)程中造成過(guò)壓過(guò)流干擾的主要原因。
a 靜電放電ESD
靜電放電是大多數電子元件在生產(chǎn)、運輸、加工過(guò)程中不可避免的風(fēng)險。雖然目前大多數的LED 芯片
自身已經(jīng)具有防靜電干擾的設計
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