然而,LED灯设计师必须首要考虑的还是灯的可靠性问题。对很多场合而言,可靠性的重要性不言而喻:例如一些维护成本交高的户外照明,以及一些极易产生安全隐患的应用,包括交通灯、导航灯等。LED是也一种脆弱的半导体固态器件。它的发光原理是二极管的PN结正向电压偏置产生光源。LED阵列和电源都面临着被瞬态电压、浪涌电流和其它电子问题破坏的风险。 特别是在户外照明应用,由于临近的雷击所产生的静电释放(ESD)很容易会引起LED故障。作为全球领先的保护器件生产商和方案提供商,Littelfuse有广泛可选的产品,针对以上威胁源,能够提供高性能的LED保护方案。

电源部分的保护方案

在开关电源部分,LF推荐的过流和过压保护方案如下:

基于一种高可靠性低维修率的户外LED照明保护设计

TVS管

AK6和AK10系列是具有极高额定电流的瞬态电压抑制器(TVS),特别为保护AC和DC输入电路免受瞬态电压损坏而设计,其额定值为6kA(8x20us)和10kA(8x20us);15KPA和30KPA是额定值分别为15,000 W和30,000 W的TVS,它们都是针对保护恶劣环境下LED照明的理想应用。1.5SMC系列是额定值为1500W的TVS,它是保护DC-DC转换器免受瞬态电压破坏的理想选择。

TMOV热保护压敏电阻

TMOV集成了热敏组件,有助于TVSS模块利用适当的外壳,在电缆连接和永久连接应用方面符合UL1449标准。TMOV提供比大多数分立式解决方案更快速的热响应和较低的电感,取得提高了的箝位性能,从而快速响应电压瞬变。

Fuse保险丝

AC线保险丝选用464系列,它提供了最小化、快速响应的表面贴装型250VAC保险丝,符合IEC60127-4标准,464特别针对电源和照明系统设计应用而设计。

高压直流保险丝选用477或505系列,这两个系列都面向高能量和电源应用设计,477系列提供用于400VDC/500VDC额定电压、延时、抗浪涌保险丝,采用5x20mm封装;505系列提供500VAC/VDC额定电压的保险丝,其断流上限额定值高达50kA,采用6.3 x 32mm封装。

LED阵列部分保护方案:PLED开路保护器

以上方案能够有效的应对电源部分产生的浪涌威胁,保护LED免受损坏。但是我们都知道,LED灯等通常由一定数量的LED管串接或并联组成阵列,单个LED损坏会造成的整个LED阵列的停止工作。传统的fuse、MOV、TVS并不能保障此类问题。因此在LED阵列端,LF专门为LED开路研制了PLED LED开路保护器,如图所示:

高可靠性低维修率的户外LED照明保护设计