交流電源LED照明保護(hù)技術(shù)分析

金屬氧化物壓敏電阻(MOV)通常用于交流輸電線路電壓應(yīng)用中的瞬態(tài)過電壓抑制。閃電、電感性負(fù)載的開關(guān)或電容器組的切換都可能導(dǎo)致瞬態(tài)過電壓情況的產(chǎn)生。在這些應(yīng)用中，還存在著持續(xù)異常過壓/有限電流條件等潛在風(fēng)險(xiǎn)，這可能導(dǎo)致MOV進(jìn)入熱失控狀態(tài)，并進(jìn)一步引起過熱、出氣和可能的著火現(xiàn)象。

新的散熱增強(qiáng)型MOV可幫助保護(hù)很多低功率系統(tǒng)免受由過流、過溫和過壓故障造成的損壞，包括雷擊、靜電放電(ESD)浪涌、中性丟失、錯(cuò)誤的輸入電壓和電源感應(yīng)。這些器件有助于為交流電源LED照明系統(tǒng)提供保護(hù)，如圖1所示。

集成器件有助于減少元件數(shù)量

在正常的運(yùn)行條件下，施加在MOV上的交流線路電壓將不會(huì)超過該器件的最大交流方均根電壓(VAC RMS)額定值，而且假設(shè)只要瞬態(tài)能量不超過MOV的最高額定值，短時(shí)間瞬態(tài)事件就可以被鉗位在一個(gè)合適的電壓水平。但是，持續(xù)異常的過電壓/有限電流條件(如中性丟失)可能導(dǎo)致MOV進(jìn)入熱失控狀態(tài)。

通常通過與MOV串聯(lián)放置一個(gè)熱切斷(TCO)器件來保護(hù)MOV免受過熱損壞。典型的線路電壓瞬態(tài)保護(hù)方案也可集成一個(gè)過流保護(hù)元件(如保險(xiǎn)絲)，來保護(hù)系統(tǒng)免受由超過預(yù)定水平的過流過載所造成的損壞。

過流條件和熱失控

泰科電子的交流2Pro.器件將一個(gè)高分子聚合物正溫度系數(shù)(PPTC)元件和一個(gè)MOV元件集成在一個(gè)熱保護(hù)器件里，以便在過流或過壓情況下提供可復(fù)位功能。這種集成器件的方法可幫助制造商滿足IEC61000-4-5和IEC60950等行業(yè)要求。

未受保護(hù)的標(biāo)準(zhǔn)MOV元件通常被限制在275VAC RMS，以針對(duì)通用的輸入電壓范圍。在中性損失的條件下，它們可能會(huì)因過熱而產(chǎn)生負(fù)面結(jié)果，即使在電路的上游已使用了保險(xiǎn)絲或電源電阻。

AC 2Pro器件中的PPTC元件有助于防止熱失控，保持變阻器表面溫度低于150°C和防止器件達(dá)到由過壓瞬變所造成的不安全溫度。

工作原理

雖然施加到一個(gè)MOV上的交流線路電壓通常不會(huì)超過該器件的最大持續(xù)工作電壓額定值，但是有可能發(fā)生超出這些限制的過壓瞬變。2Pro器件將PPTC技術(shù)與MOV集成在一起，當(dāng)MOV長期處于持續(xù)過壓情況下時(shí)，可提升過流和熱保護(hù)能力。

在過壓瞬變的情況下，如圖2所示的中性損失事件，2Pro器件中的PPTC元件就會(huì)發(fā)熱、跳脫并進(jìn)入一種高阻抗?fàn)顟B(tài)，從而幫助降低MOV器件失效的風(fēng)險(xiǎn)。