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竅門分享:幾種保護LED電路方法匯總

發(fā)布時間:2013-11-29 責任編輯:eliane

【導讀】LED產(chǎn)品在我們的生活中隨處可見,它的特點也很明顯,壽命長、光效高、無輻射與低功耗等,甚至有人預測未來LED的壽命上限將無窮大。但即便如此,在LED的使用過程中仍存在許多問題可能導致LED損壞,影響使用壽命。下面就為大家分析LED損壞的主要原因,并分享幾種具體的保護LED電路的方法。

竅門分享:幾種保護LED電路方法匯總

一、LED電路的基本概念

LED(Light-Emitting-Diode中文意思為發(fā)光二極管)是一種能夠將電能轉化為可見光的半導體,它改變了白熾燈鎢絲發(fā)光與節(jié)能燈三基色粉發(fā)光的原理,而采用電場發(fā)光。據(jù)分析,LED的特點非常明顯,壽命長、光效高、無輻射與低功耗。LED的光譜幾乎全部集中于可見光頻段,其發(fā)光效率可達80~90%.將LED與普通白熾燈、螺旋節(jié)能燈及T5三基色熒光燈進行對比,結果顯示:普通白熾燈的光效為12lm/W,壽命小于2000小時,螺旋節(jié)能燈的光效為60lm/W,壽命小于8000小時,T5熒光燈則為96lm/W,壽命大約為10000小時,而直徑為5毫米的白光LED為20~28lm/W,壽命可大于100000小時。有人還預測,未來的LED壽命上限將無窮大。

大功率,指發(fā)光工率大,一般指0.5W,1W3W5W或更高的。光強與流明是比小功率大,但同樣散熱也很大,現(xiàn)在大功率都是單顆應用,加很大的散熱片。小功率一般是0.06W左右的。插件和食人魚等?,F(xiàn)在LED手電一般是用小功率用的,光散不散,取決于LED的發(fā)光角度,有大角度小角度之分,小角度不散,大角度才散。

而有些LED在使用中的各種原因導致電流增大,這個時候如果不采取保護措施,那么這種增大的電流超過一定的時間和幅度后LED就會損壞。那么讓我們來具體了解導致LED損壞的具體原因。
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二、LED損壞的主要原因分析

1.電壓的突然升高。
2.中某個組件或印制線條或其他導線的短路而形成LED供電通路的局部短路,使這個地方的電壓增高。
3.LED因為自身的質量原因損壞因而形成短路,它原有的電壓降就轉嫁到其他LED上。
4.內的溫度過高,使LED的特性變壞。
5.內部進了水,水是導電的。
6.配的時候沒有做好防靜電的工作,使LED的內部已經(jīng)被靜電所傷害。盡管施加的是正常電壓和電流值,也是極易造成LED的損壞。
了解了以上造成LED損壞的因素。那么,我該怎么樣進行LED電路的保護呢?

三、保護LED電路的方法匯總

1.LED電路中采用保險絲(管)

由于保險絲是一次性的,且反應速度慢,效果差、使用麻煩,所以保險絲不適宜用于LED燈成品中,因為LED燈現(xiàn)在主要是在城市的光彩工程和亮化工程。它要求LED保護電路要很苛刻:在超出正常使用電流時能立即啟動保護,讓LED的供電通路就被斷開,使LED和電源都能得到保護,在整個燈正常后又能夠自動恢復供電,不影響LED工作。電路不能太復雜體積不能太大,成本還要低。所以采用保險絲的方式實現(xiàn)起來很困難。

2.瞬態(tài)電壓抑制二極體(簡稱TVS)

瞬態(tài)電壓抑制二極體是一種二極體形式的高效能保護器件。當它的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時,能以10的負12次方秒極短時間的速度,使自己兩極間的高阻立即降低為低阻,吸收高達數(shù)千瓦的浪涌功率,把兩極間的電壓鉗位元在一個預定的電壓值,有效的保護了電子線路中的精密元器件。瞬態(tài)電壓抑制二極體具有回應時間快、瞬態(tài)功率大、漏電流低、擊穿電壓偏差一致性好、鉗位元電壓較易控制、無損壞極限、體積小等優(yōu)點。

但是在實際使用中發(fā)現(xiàn)要尋找滿足要求電壓值的TVS器件很不容易。LED光珠的損壞主要是因為電流過大使芯片內部過熱造成的。TVS只能探測過電壓不能探測過電流。要選擇合適的電壓保護點很難掌握,這種器件就無法生產(chǎn)也就很難在實際中使用。
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3.選擇自恢復保險絲

自恢復保險絲又稱為高分子聚合物正溫度熱敏電阻PTC,是由聚合物與導電粒子等構成。在經(jīng)過特殊加工后,導電粒子在聚合物中構成鏈狀導電通路。當正常工作電流通過(或元件處于正常環(huán)境溫度)時,PTC自恢復保險絲呈低阻狀態(tài);當電路中有異常過電流通過(或環(huán)境溫度升高)時,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,也就切斷了導電粒子所構成的導電通路,PTC自恢復保險絲呈高阻狀態(tài);當電路中過電流(超溫狀態(tài))消失后,聚合物冷卻,體積恢復正常,其中導電粒子又重新構成導電通路,PTC自恢復保險絲又呈初始的低阻狀態(tài)。在正常工作狀態(tài)自恢復保險管的發(fā)熱很小,在異常工作狀態(tài)它的發(fā)熱很高阻值就很大,也就限制了通過它的電流,從而起到了保護作用。

在具體的電路中,可以選擇:

①分路保護。一般LED燈是分成很多串接支路。我們可以在每個支路的前面加一支PTC組件分別進行保護。這種方式的好處是精確性高,保護的可靠性好。
②總體保護。在所有光珠的前面加接一支PTC組件,對整燈進行保護。這種方式的好處是簡單,不占體積。對于民用產(chǎn)品來說,這種保護在實際使用中的結果還是令人滿意的。

本文通過先介紹LED電路的基本概念、LED損壞的原因及LED電路保護的方法的分享,先對LED電路的基本概念進行了解然后分析造成LED損壞的原因,最后提出了LED電路的保護的方法。分享了利用保險絲和抑制二極管等,可以實現(xiàn)LED電路的保護。希望本文可以為您帶來有效的幫助。

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