单个LED保护电路
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在科技高度发展的今天,电子产品的更新换代越来越快,LED灯的技术也在不断发展,为我们的城市装饰得五颜六色。LED串内部的旁路保护装置,可以使该串在单个LED出现故障断开时,继续运行。通过限制整个LED串上的任何过剩电流或电压,有助于保护LED驱动器。
图3:使用适当旁路保护装置保护LED串中的单个LED,不仅能够保持LED串仍旧能够照明,而且也有助于保护LED驱动器免受过电流与过电压(可能因LED故障造成)。
当提到保护单个LED时,在LED串内部需要安装串联电路的支路,选择正确的保护装置是至关重要的。这要求理解潜在的LED故障机理及不同类型保护装置的工作原理。这种理解有助于电路设计者选择合适的装置,包括有一个LED因断路原因出现故障时,能够保持系列LED串仍旧运行的装置。
LED控制与故障模式:
串联的LED串由恒定电流驱动,该恒定电流由把串联LED串驱动为充分亮度、颜色与强度的开关电源产生。该恒流电流源提供了对LED组亮度的更好控制以及更均匀的LED组亮度。LED是一种易碎的固态器件,本质上是二极管,构造为P-N结,在正向偏压时,能够发光。主要的LED失效机理本质上是机械与热力,包括热循环、热冲击及在高温下(可能造成丝焊老化与故障)运行的LED。由于金属会发生氧化,且随着时间推移会变脆,LED发生故障的可能性会增加。ESD事件或附近雷击造成的电涌是LED发生故障的另一个常见原因。
保护装置选择的电路参数:
选择LED保护装置中的主要参数是单个LED额定电流与额定功率,正向工作电压及LED驱动器恒流输出电压。典型高亮度LED额定功率在1瓦特与3瓦特之间。额定功率上的高亮度LED最大电流消耗可以通过以下公式简单确定:
其中I是电流,P是LED额定功率,VF是LED正向电压。LED在不同的额定功率范围内都可供使用,因此这些值相应地有所不同。同时,发射不同波长(颜色)的LED有不同的电压降。例如,与白色LED相比,红色LED通常有更低的VF,会消耗更多电流。主要的可靠性问题是,如果一个高亮度LED出现故障,形成开路,高亮度LED串如何连续操作。在需要高可靠性光源的应用中,这个问题是至关重要的。
许多户外应用位于离开地面的位置,因此,一个小的事故就会变成一个大的问题。串联中,单个高亮度LED开路故障可能导致重大费用与不便,原因是必须对整个装配进行维修。相信在未来的科学技术更加发达的时候,LED会以更加多种类的方式为我们的生活带来更大的方便,这就需要我们的科研人员更加努力学习知识,这样才能为科技的发展贡献自己的力量。