LED照明的过流保护器件应用要点详解

2017-04-20编辑:王磊 关键字:发光二极管  LED照明  LED

    LED具有低功耗、寿命长、环保等鲜明的特点,在从小尺寸背光应用领域向大尺寸面板背光进行渗透之后,现在进一步向通用照明应用领域扩张,目前已经在景观、建筑、商业、汽车、移动照明等领域快速发展。

  面对LED照明的众多应用领域,由于市场并没有形成统一的规范,存在多种多样的驱动解决方案,但是万变不离其中,从过流保护的角度来看大体上根据灯体的输入电流来可以分为:直流输入和电网交流输入两种最基本的类型,两种类型的主要区别在于驱动电源是否有交流转直流的模块。

  当然市场上也有很多电阻、阻容降压等低成本解决方案,没有EMI整流和恒流驱动的模块,但是由于初级端保险丝的选用要求与图2是一致,在此归入第二种类型。

  针对LED照明过流保护的主要目的有3个:

  第一、保护人身财产安全的目的,一般在电源输入电压比较高的应用场合常常为此目的增加保护器件。

  第二、将子系统与外界系统隔断,如果外界系统出现不稳会影响到子系统的安全;另一方面子系统内部出现器件损坏,如并联器件出现短路失效模式,或者由于外界因素导致内部原本安全的绝缘等级遭到破坏,导致内部电路对地短路。

  如果没有保险丝动作与外界系统隔断又没有及时采取有效措施的话,将造成外部系统的保险系统动作,这将造成整个供电系统的间断,而这在诸如医院等重要场所会间接造成意外的损失,甚至可能会造成人员伤亡,所以有时候需要在电源输入端加2个保险丝。

  第三、保护重要且贵重的电子组件或者器件。对于LED照明灯具来说,LED灯珠的成本占整个灯具成本的大部分,在非隔离式的电源驱动或非恒流驱动的电路中,需要对驱动的输出端进行必要的过流保护。

  由于电源输入的架构不一样,在选用过流保护器件的关注点上有着比较大的区别:

  1、针对直流输入类型的DCin保险丝的选用,需要特别关注保险丝的温度折减系数参数,由于大功率LED的发热量比较大,在LED灯杯内部的温度相对较高,如果选用温度折减比较大的保险丝就会选择电流较大的规格。

  在同样的工作电流下,电流规格大的保险丝的保护能力相对要降低一些;另外DCin的位置,由于后端都会使用电容滤波,会产生比较大的开机脉冲电流。

  所以在此部位选择保险丝需要注意严格考虑脉冲的条件,否则错误选项易造成保险丝被开机脉冲冲断现象,很难经过很多次开关机实验和浪涌电流实验,在此推荐使用耐脉冲能力强的产品。

  2、针对驱动输出端的保险丝选型,在注意保险丝温度折减系数的同时,还需要考虑保险丝的熔断速度指标,由于此处电流波动不大,在电路出现异常或者元器件失效的情况下,需要快速切断电路,保护后端的LED灯串,在此位置推荐选择快断类型和温度折减小的保险丝。

  以上2种场合一般市场上有比较多的贴片低压保险丝可供选择,比如AEM科技的SolidMatrix?技术的保险丝,尺寸从0402到1206,电流规格从0.5到30A,有快断、快快断、耐高脉冲、慢断等多个不同系列,不同规格,不同特性的产品供各位工程师选用。

  3、而针对交流输入LED照明的ACin位置,特别是LED球状灯泡既需要考虑保险丝的尺寸问题,又需要考虑保险丝的耐电压值。但是目前市面上能够承受交流宽电压范围的保险丝一般体积比较大,很少有贴片的小体积保险丝耐压值可以达到250VAC,针对此应用困局。

  AEM科技推出了AirMatrixTMAF2系列贴片保险丝,体积只有6.1mm*2.5mm*2.2mm,身形娇小但是却可以承受250VAC的电压,同时还具有高一致性、低内阻、高耐脉冲能力等优点,会带给各位工程师朋友全新的应用体验。

  有一些工程师朋友认为保险丝无论使用在正负极、零线火线在发生过电流都能断,都能起到保护作用。在这里与各位工程师朋友分享一下经验,保险丝需要与地有电位差的线路上,使用在地线上的保险丝也能切断电路。

  但是切断之后整个照明电器与大地依然存在电位差,一旦发生内部器件短路将造成电路危险。所以在有些插座可以反插的国家,如德国或中国,从安全的角度来讲,需要考虑在某些可以反插的LED照明灯具的LN上最好都加上保险丝。

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来源: EEWORLD 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/LED/article_2017042012160.html
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现任华润矽威科技(上海)有限公司市场部经理/高工,上海市传感技术学会理事、副秘书长。

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