LED照明電路保護(hù)解決方案

住宅LED燈泡的安全性和可靠性保護(hù)LED燈泡是一種采用并聯(lián)配置的半導(dǎo)體發(fā)光二極管的固態(tài)燈。此外，這種燈具還包括電源轉(zhuǎn)換電子器件(直流/交流)、LED的驅(qū)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?zé)襞菁嫒荩虼怂鼈儗⒕哂幸粋€(gè)直流/交流電路以使它們能夠用于標(biāo)準(zhǔn)的燈泡“插座”.

直接連接到交流電源(如120/250VACrms)的設(shè)備可能會(huì)因燈泡內(nèi)部元件或電路故障導(dǎo)致的短路和過載情況而損壞。除此之外，雷擊浪涌或負(fù)荷開關(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(dǎo)致?lián)p壞，從而使燈泡報(bào)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(zhǎng)的使用壽命，在消除因電氣環(huán)境促使的現(xiàn)場(chǎng)故障中考慮瞬態(tài)電壓保護(hù)將是至關(guān)緊要的。

而且，LED對(duì)高溫極為敏感，應(yīng)不得超過85℃。將LED和LED驅(qū)動(dòng)板的溫度控制在這個(gè)水平之下對(duì)于它們的使用壽命來說極為重要。

Littelfuse可以提供完善的交流線路接口保護(hù)，以及在直流端的瞬態(tài)保護(hù)。LED燈泡電源和控制電路內(nèi)部的不同元件和系統(tǒng)的概況，請(qǐng)參見圖1.

圖1:LED驅(qū)動(dòng)器輸入線路協(xié)同交流線路保護(hù)建議。

如圖1所示，與線路串聯(lián)的一個(gè)Littelfuse交流保險(xiǎn)絲能夠提供在短路和過載條件下的安全保護(hù)。它們?cè)谕庑我蛩?、電流額定值、額定電壓、斷流容量和安裝選項(xiàng)上有廣泛的選擇范圍，為設(shè)計(jì)工程師在設(shè)計(jì)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)提供過壓鉗位保護(hù)。它們的性價(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(shù)，包括額定電壓、峰值脈沖電流、器件尺寸和導(dǎo)線配置。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(xiǎn)絲需要形成一種協(xié)調(diào)的解決方案，以至于熔斷保險(xiǎn)絲元件所需的電能(也稱為“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(xiǎn)絲跳閘。換句話說，在浪涌電能鉗制和耗散的條件下，保險(xiǎn)絲不應(yīng)打開。它只應(yīng)在過載或短路情況發(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(duì)瞬變提供了二級(jí)保護(hù)。從壓敏電阻上“允許通過”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(shù)和成本方面，Littelfuse提供的保險(xiǎn)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(xiǎn)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一些重要的法規(guī)和安全標(biāo)準(zhǔn)上起著關(guān)鍵作用。在為一些室內(nèi)商業(yè)照明，以及道路、停車場(chǎng)和車庫(kù)照明建立統(tǒng)一的性能和安全標(biāo)準(zhǔn)上，美國(guó)正起著帶頭作用。美國(guó)環(huán)保署(EPA)的能源之星浪涌規(guī)范適用于PAR30/PAR38/A-19/MR16/燭臺(tái)燈/G球形燈/R反射型LED燈。下文論及了這些規(guī)范。