核心提示: 发光二极管(LED)是一种易碎的装置,容易受到热、机械冲击、静电放电及闪电的威胁,特别是在室外应用时。由于照明及背光显示的LED灯串使用的增加,需要研发工程师对LED串的可靠性给予更多关注
可控硅整流器:
在出现故障的发光二极管附近,可控硅整流器可按路径发送电流,以保持LED串的其余部分发光。但是,这些装置是一些大型装置,它们通常需要电阻式分压,以设置触发电压。不同温度上,可控硅整流器触发电压的变化可能会非常大。此外,反向阻断电压太高,因此,可控硅整流器不能提供反极性保护。
稳压二极管:
尽管稳压二极管通常比可控硅整流器小得多,但仍旧存在其他问题。当一个LED出现故障形成开路时,稳压二极管必须引导串联灯串中的所有电流。大部分稳压二极管有相对较低的电流额定值,因此它们的寿命在该种类型的应用中比较短。稳压二极管也会引起微环境热事件,该事件可能会导致进一步的LED故障。
高分子聚合物ESD保护器:
通常这些设备是专用于高速数字电路,不是用于直流线路的保护,与LED串的情况一样。与硅装置相比,它们有较高的动态电阻,因此它们的钳位电压太高,不能保护易碎的LED。此外,它们不能提供过载保护,也不能提供反极性保护。
LED开路保护器:
这些装置是特别设计用于保持串联LED灯串的其余部分,在一个LED出现故障时,仍能够正常运转。它们是紧凑的硅基装置,安装在每个LED终端。作为旁路装置,它们能够在开路LED周围,按路径发送电流,保持LED串的其余部分仍能够照明。一些LED开路保护器还提供静电放电/照明及反极性保护,这样可以减少照明电路成本,消除对附加保护组件的需求。
LED开路保护器运作
LED开路保护器是安装在LED上内部触发的两个终端装置,如果LED自身修复或被更换,它会自动重置。这种保护器是电压触发开关,漏电量低,与微安开关相似,当它被触发时(图3),就变成低阻抗的微安开关,可最大限度地减少功率消耗。通路状态的LED下降约0.7V,这并不足以打开保护器装置。一旦有一个LED出现故障形成开路,有足够的电路电压来触发保护器至通路状态(恒流输出电压由LED驱动电路提供)。图3中描述的PLED6系列也是以内置抗浪涌为特征的,有助于保护LED免受附近雷击或静电放电事件引发的浪涌。
图4:典型的LED开路保护器 V-I 特征
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