圖1框圖也適應(yīng)于典型的交流電源供電的LED燈泡,不過少用了一些保護元件而已,它們和更大、更昂貴的工業(yè)燈具相比有相同的工作電路,但電路保護的驅(qū)動因素和風(fēng)險因素則有很大不同。
LED燈泡很少帶有保修,主要靠價格來競爭。因此,設(shè)計者的壓力主要來自成本降低,而保護電路常是被削減用于降低成本的對象,因為它不是燈泡的必需功能。防火安全有時僅通過使用較薄的電路板走線來完成,這種做法被戲稱為“窮人的保險”。這樣做可以滿足元件短路或開路時的安全性測試,但輸入級電解電容漏液時它們不會中斷過載條件。由此產(chǎn)生的故障模式很可能出現(xiàn)可怕的煙霧和臭氣。唯一真正的解決方案是使用貨真價實的保險絲。
如同工業(yè)照明的保護電路一樣,它們需要在輸入端加入一個MOV器件,因為這些耐壓電子元件的利潤率比有價格競爭力的商品要小得多。空間限制和預(yù)算問題將很可能導(dǎo)致采用一個更小的MOV器件。較小的MOV器件保護效果不太好,但總比沒有強。沒有任何保障措施可能在首次雷電時導(dǎo)致燈泡失效。購買LED燈泡后,如果初次體驗太差,消費者可能會更換別的品牌。
AC輸入LED作業(yè)燈
白熾燈是懸浮的燈絲向外輻射光線,為將光線重定向到一個特定方向和光束模式,白熾燈的設(shè)計師花費了大量的時間和精力。 而LED照明的一個先天優(yōu)勢是表面發(fā)射的LED光定向性很強——因此它們更適合臺下照明和桌面照明。通常LED集成到燈具中,因此沒有可更換零件。圖1框圖再次適用上述應(yīng)用。一個MOV器件再次成為AC輸入的保障,通常其大小則取決于總設(shè)計成本。因此,更昂貴的燈具將配備一個更大、更有效的MOV器件。
作業(yè)照明的一個重要特征是,它可以拔出且方便便攜,因為一般外殼是塑料材料,不易排除靜電,因此ESD是潛在的問題。最脆弱的部件是LED本身(盡管并非總是如此),但IC等電子元件通常由PCB控制器上的各類部件保護。一個可能的災(zāi)難場景是,有人決定在鋪設(shè)地毯的房間中將LED臺燈從一邊移動到另一邊。將其拔出,抓住其發(fā)光端,走過地毯,當(dāng)用戶將其再次插入開關(guān)時,在路徑上積累的靜電便通過手掌,穿過LED,通過驅(qū)動器電子電路,再經(jīng)過電源線回到地面。(“說實話!它在那邊時還能工作,但到這里時已經(jīng)壞掉了!”)ESD保護是這些LED設(shè)計勝出的關(guān)鍵。
指示燈
或許您會辯解說使用LED作為指示燈并非真正的照明應(yīng)用。但現(xiàn)在許多裝修的房子中,夜燈已經(jīng)完全被一排排LED指示燈所取代——尤其是現(xiàn)在大量的電子設(shè)備使用LED來指示電源的關(guān)閉狀態(tài)!對于LED指示燈,需要采用一個直流電路,通過一個簡單的電阻使用一個固定的直流電壓源將LED驅(qū)動到一個適當(dāng)?shù)?a href="http://www.solar-ruike.com.cn/tags/電流/" target="_blank">電流。盡管不是特別省電,但也只有2-10毫瓦。最關(guān)鍵的是,這些指示燈有時放置在控制面板的前面,有時則在控制按鈕里邊——使它們成為ESD首要保護對象。有些LED燈配備了ESD抑制器——但很多則沒有,因此需要好好的檢查數(shù)據(jù)手冊。
汽車照明
LED特別適合汽車應(yīng)用:
?LED通過低壓直流電流驅(qū)動——因此僅需要一個簡單的DC-DC轉(zhuǎn)換器。因為不需要輸入/輸出隔離,因此通常選擇降壓轉(zhuǎn)換器。
?LED是固態(tài)燈具,它們在劇烈振動環(huán)境中更可靠。
?LED的照明效率有助于降低汽車電子系統(tǒng)需求,而目前它們已經(jīng)非常龐大且相當(dāng)復(fù)雜。
一次故障或事故后,LED燈具仍需要更換;因此它們?nèi)圆扇×藷襞莸耐庑巍袝r和驅(qū)動電子元件集成在一起裝入燈泡中。這使得它們成為交流LED可更換燈泡的直流輸入版本。不過,因為缺乏交流輸入電路,這些汽車燈泡需要輸入端的ESD保護。
此外,還需要考慮反向極性保護,因為可能被反裝或因為不正確的快速啟動程序?qū)е抡麄€車輛出現(xiàn)瞬間反向驅(qū)動電壓。注意單向TVS二極管可自動提供反向極性保護。
最后,車輛系統(tǒng)的直流電壓可能不如您所期望的那樣穩(wěn)定。瞬態(tài)過壓系統(tǒng)的激發(fā)條件需要有浪涌存在,往往是因為突然關(guān)閉除霜或者座椅電機等大負(fù)載。照明系統(tǒng)必須能夠承受這樣的過壓。 TVS二極管是典型的解決方案。對持續(xù)過壓狀況,通常采用可復(fù)位的PTC設(shè)備與TVS二極管相結(jié)合。TE Connectivity提供PolyZen產(chǎn)品線用于電路保護,熱整合了TVS和PTC器件,在給定的工作電壓和電流下生成預(yù)匹配的保護方案。在幾種模式下,汽車的電壓和電流工作地很好,也同樣適用于其它一些電子應(yīng)用。
圖2顯示了汽車電路保護裝置的典型配置
綜上所述,電路保護是好設(shè)計的一個保險措施。通過省掉它來降低成本的做法可能會導(dǎo)致產(chǎn)品壽命縮短并影響產(chǎn)品聲譽。如果做好保護,LED的壽命將很長。要考慮的最后一個因素是確保采用正品電路保護器件。貿(mào)澤是電子元件授權(quán)分銷商,這意味存在嚴(yán)格的程序確保原始來源純正的部件,而且貿(mào)澤電子有一大堆正版電路保護元件可供選擇。設(shè)計時考慮電路保護,您就可以做出持久的設(shè)計來。
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