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[導(dǎo)讀]我們都知道LED屬于電壓敏感型的器件,它在實(shí)際工作中是以20mA的電流為上限,但往往會(huì)因?yàn)槠湓谑褂弥械母鞣N原因?qū)е码娏髟龃?,這個(gè)時(shí)候如果不采取保護(hù)措施,那么這種增大的電流超過(guò)一定的時(shí)間和幅度后LED就會(huì)損壞。下面我們就先來(lái)了解LED電路基本概念、LED損壞的因素以及進(jìn)行LED電路的保護(hù)方法。

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?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化為可見光的半導(dǎo)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(chǎng)發(fā)光。據(jù)分析,LED的特點(diǎn)非常明顯,壽命長(zhǎng)、光效高、無(wú)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(dá)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(jìn)行對(duì)比,結(jié)果顯示:普通白熾燈的光效為12lm/W,壽命小于2000小時(shí),螺旋節(jié)能燈的光效為60lm/W,壽命小于8000小時(shí),T5熒光燈則為96lm/W,壽命大約為10000小時(shí),而直徑為5毫米的白光LED為20~28lm/W,壽命可大于100000小時(shí)。有人還預(yù)測(cè),未來(lái)的LED壽命上限將無(wú)窮大。

大功率,指發(fā)光工率大,一般指0.5W,1W 3W 5W或更高的。光強(qiáng)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(yīng)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?qū)е?strong>電流增大,這個(gè)時(shí)候如果不采取保護(hù)措施,那么這種增大的電流超過(guò)一定的時(shí)間和幅度后LED就會(huì)損壞。那么讓我們來(lái)具體了解導(dǎo)致LED損壞的具體原因。

二、LED損壞的原因主要有:

1.電壓的突然升高。

2.中某個(gè)組件或印制線條或其他導(dǎo)線的短路而形成LED供電通路的局部短路,使這個(gè)地方的電壓增高。

3.LED因?yàn)樽陨淼馁|(zhì)量原因損壞因而形成短路,它原有的電壓降就轉(zhuǎn)嫁到其他LED上。

4.內(nèi)的溫度過(guò)高,使LED的特性變壞。

5.內(nèi)部進(jìn)了水,水是導(dǎo)電的。

6.配的時(shí)候沒有做好防靜電的工作,使LED的內(nèi)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(jìn)行LED電路的保護(hù)呢?

三、保護(hù)LED電路的方法如下:

1.LED電路中采用保險(xiǎn)絲(管)

由于保險(xiǎn)絲是一次性的,且反應(yīng)速度慢,效果差、使用麻煩,所以保險(xiǎn)絲不適宜用于LED燈成品中,因?yàn)長(zhǎng)ED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(hù)電路要很苛刻:在超出正常使用電流時(shí)能立即啟動(dòng)保護(hù),讓LED的供電通路就被斷開,使LED和電源都能得到保護(hù),在整個(gè)燈正常后又能夠自動(dòng)恢復(fù)供電,不影響LED工作。電路不能太復(fù)雜體積不能太大,成本還要低。所以采用保險(xiǎn)絲的方式實(shí)現(xiàn)起來(lái)很困難。

2.瞬態(tài)電壓抑制二極體(簡(jiǎn)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(hù)器件。當(dāng)它的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時(shí),能以10的負(fù)12次方秒極短時(shí)間的速度,使自己兩極間的高阻立即降低為低阻,吸收高達(dá)數(shù)千瓦的浪涌功率,把兩極間的電壓鉗位元在一個(gè)預(yù)定的電壓值,有效的保護(hù)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(yīng)時(shí)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(wú)損壞極限、體積小等優(yōu)點(diǎn)。

但是在實(shí)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?yàn)殡娏鬟^(guò)大使芯片內(nèi)部過(guò)熱造成的。 TVS只能探測(cè)過(guò)電壓不能探測(cè)過(guò)電流。要選擇合適的電壓保護(hù)點(diǎn)很難掌握,這種器件就無(wú)法生產(chǎn)也就很難在實(shí)際中使用。

3.選擇自恢復(fù)保險(xiǎn)絲

自恢復(fù)保險(xiǎn)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(dǎo)電粒子等構(gòu)成。在經(jīng)過(guò)特殊加工后,導(dǎo)電粒子在聚合物中構(gòu)成鏈狀導(dǎo)電通路。當(dāng)正常工作電流通過(guò)(或元件處于正常環(huán)境溫度)時(shí),PTC自恢復(fù)保險(xiǎn)絲呈低阻狀態(tài);當(dāng)電路中有異常過(guò)電流通過(guò)(或環(huán)境溫度升高)時(shí),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(dǎo)電粒子所構(gòu)成的導(dǎo)電通路,PTC自恢復(fù)保險(xiǎn)絲呈高阻狀態(tài);當(dāng)電路中過(guò)電流(超溫狀態(tài))消失后,聚合物冷卻,體積恢復(fù)正常,其中導(dǎo)電粒子又重新構(gòu)成導(dǎo)電通路,PTC自恢復(fù)保險(xiǎn)絲又呈初始的低阻狀態(tài)。在正常工作狀態(tài)自恢復(fù)保險(xiǎn)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(guò)它的電流,從而起到了保護(hù)作用。

在具體的電路中,可以選擇:

①分路保護(hù)。一般LED燈是分成很多串接支路。我們可以在每個(gè)支路的前面加一支PTC組件分別進(jìn)行保護(hù)。這種方式的好處是精確性高,保護(hù)的可靠性好。

②總體保護(hù)。在所有光珠的前面加接一支PTC組件,對(duì)整燈進(jìn)行保護(hù)。這種方式的好處是簡(jiǎn)單,不占體積。對(duì)于民用產(chǎn)品來(lái)說(shuō),這種保護(hù)在實(shí)際使用中的結(jié)果還是令人滿意的。

本文通過(guò)先介紹LED電路的基本概念、LED損壞的原因及LED電路保護(hù)的方法的分享,先對(duì)LED電路的基本概念進(jìn)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(hù)的方法。分享了利用保險(xiǎn)絲和抑制二極管等,可以實(shí)現(xiàn)LED電路的保護(hù)。希望本文可以為您帶來(lái)有效的幫助。

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