造成LED损坏的主要原因,如何保护LED电路?

什么是led电路
led电路是一种可以将电能转换为可见光的半导体。它改变了节能灯的白炽钨丝灯和三色发光的原理。它采用电场发光。如果您需要使用更多的led产品并串联所有led。这将要求led驱动器输出更高的电压。如果所有led 并联连接,则需要更大的 led驱动器输出电流。所有led串联或并联,不仅限制了led的使用量,而且并联led负载电流越大,驱动成本也会增加,解决办法是采用混合方式。排列串联并联的平均led数量,使分配给一个led串联支路的电压相同,同一串联支路中每个led的电流也基本相同,亮度相同,通过各串联支路的电流相似。
白光led是一种电压敏感器件,在实际工作中,应将电流限制在20ma以内。但由于使用中的各种原因,电流经常增加。如果没有保护措施,在一定时间内,这种电流会增加,会损坏led的幅值。
造成led损坏的主要原因有:
(1)电源电压突然升高。
(2)某一元件的线路或印刷线或其它导线短路引起led电源短路的形成,使电压升高。
(3)由于led自身质量损坏,从而形成短路。它是传递给其他led的原始压降。
(4)灯管温度过高,使led的特性变差。
(5)灯具进水里面,水是导电的。
(6)您在装配中没有做好防静电工作,使内部led被静电伤害。虽然应用正常的电压和电流值,但也容易导致led损坏
led的光学特性随温度而显著变化。led发出的光量随着结温的升高而减少。对于某些技术,发射波长也随温度而变化。如果不适当控制驱动电流和结温,led效率会迅速下降,导致亮度降低和寿命缩短。与结温相关的另一个led特性是正向电压(图1),vf是led两端的正向压降。vf
约为 2 伏(红色 led)和 3.5 伏(蓝色 led)。tf 代表 pn 结时 led 内部的温度。如果此温度过高,led 将损坏。ij 是通过 led
的正向电流。如果仅使用一个简单的偏置电阻来控制驱动电流,则vf将随着温度的升高而降低,驱动电流将增加。对于大功率led尤其如此,这可能导致热击穿和组件故障。通常的做法是通过将led安装在金属芯印刷电路板(pcb)上来加速传热来控制结温。线耦合瞬变和浪涌电流也会缩短led寿命,许多led驱动器容易受到直流电压和极性误差的影响,led驱动器输出也可能因短路而损坏或破坏。大多数
led 驱动器都包含内置安全功能,包括热关断和 led 开路和短路检测。但是,为了保护ic和其他敏感电子元件,可能需要额外的过流保护元件。
如何保护led电路
1 在保护电路(管)中使用保险丝
由于保险丝是一次性的,并且反应速度慢,效果差,因此保险丝不适合在成品led灯中使用。因为led灯现在主要在城市的光泽工程和照明工程。它要求led保护电路非常苛刻:在正常使用电流时可以立即启动保护,使led电源电路断开,这样led和电源就可以在正常光线下得到保护,然后自动恢复供电,不影响led工作。电路不能太复杂,体积不能太大,成本更低。因此,保险丝的使用非常困难。
2 使用瞬态电压抑制二极管(tvs)
瞬态电压抑制二极管是一种二极管形式的高性能保护装置。当其两极受到反向瞬态高能冲击时,两极之间的高电阻可以立即降低到低电阻,在极短的10秒负时间内12,吸收高达几千瓦的浪涌功率,将两极之间的电压箝位在预定的电压值,
有效保护电子电路中的精密元件。瞬态电压抑制二极管具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差一致、钳位电压易于控制、无损伤极限、体积小等优点。但是,在实际使用中,要找到满足所需电压值的tvs器件并不容易。led灯珠损坏主要是由于芯片内部过热引起的过电流。tvs只能检测过电压,不能检测过电流。要选择合适的电压保护点很难把握,这种不能生产的装置在实践中很难使用。
3 选择自恢复保险丝
自恢复保险丝,又称聚合物正温ptc热敏电阻,由聚合物和导电颗粒组成。经过特殊处理后,导电颗粒在聚合物中形成链状导电路径。当正常工作电流通过(或组件处于正常环境温度)时,ptc自恢复保险丝表现出低电阻状态。当异常过电流通过电路(或环境温度升高)时,高电流(或环境温度)产生的热量使聚合物迅速膨胀,也切断了导电颗粒形成的导电路径,ptc自恢复熔断器呈现高阻抗状态。当电路过电流(过温状态)消失时,聚合物变冷,体积恢复正常,其中导电颗粒重新构成导电路径。ptc自恢复保险丝显示低电阻的初始状态。在正常工作状态下,自恢复保险丝的热量非常小。在异常工作条件下,其耐热性非常高,限制了通过它的电流,从而起到了保护作用。
在特定电路中,您可以选择:
(1)分流保护。一般的led灯分为许多串联分支。我们可以在每个分支前面单独添加一个 ptc
组件以进行保护。这种方法的优点是精度高,保护可靠性好。
(2)全面保护。前面所有灯珠加一个ptc元件,对整个灯进行保护。这种方法的好处很简单,不考虑体积。对于民用产品来说,这种保护在实际使用中还是令人满意的。

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