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“检测+旁路”双管齐下 LED照明系统告别失效困扰

2013-10-14 08:38
水墨黯月
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  发光二极体(LED)灯具通常由多个LED灯串组成,一旦其中一颗LED发生开路失效,将使整串LED灯熄灭,导致光源变暗或不亮,因此设计人员必须利用检测电路随时掌握系统状况,并提供旁路路径让灯串中的其他LED得以继续工作,减少停机维修的时间。

  无论工程师如何努力,部件失效总是会出现,而发光二极体(LED)灯具也不例外,避免短路或开路造成的系统停机,对于LED照明解决方案的成本和可靠性来说是十分重要的。由于LED灯具通常采用由多个LED组成的灯串,所以一个LED开路会引起整串LED的故障,导致光源变暗或不亮。

  要搬动设备和进行交通改道以修复交通号志灯的成本非常昂贵,修复分散在一个建筑物或地区中的照明系统亦然,若其中一个环节出现故障可能不会引起人们的注意,但却会带来安全和保全上的风险。因此,使用监控照明系统以增加正常执行时间或减少停机时间,是获得客户正面评价和快速采用LED照明解决方案的关键。

  多通道IC解决方案 有效监控LED故障讯息

  处理故障首先须要进行检测,这是维持照明系统功能性的最基本步骤。在检测单一LED状态时,电压是最容易测量的参数。用于故障感测的导通状态LED电压可用来检测LED的开路或短路。

  如上所述,单一LED的开路故障不仅是单一器件的照明损失,还会扩大为传统LED照明配置中整串LED跟着故障。相反地,如果在短路情况下,其他LED则可以继续运作,降低被检测出故障的可能性,但是会让检查故障的人留下系统可能不太可靠的印象。

  主动监控和检测提供了系统管理功能,因它快速检测故障及维修的功能,可以将对正常功能运作和停机时间的影响减到最小。要有效地检测故障,就必须要检查照明灯具中的每个LED,而这需要一个能与多个LED连接,同时将LED故障位置的状态或故障检测资讯传递到电路和系统的解决方案。

  对于在各种应用中不同长度的LED串,必须使用灵活的多通道积体电路(IC)解决方案。这款解决方案必须能够在任意LED串电压范围(这取决于LED串中的LED数目)和范围宽广的LED工作电流下工作,无论故障是发生在LED串内的什么位置,它都必须能够传达来自多个LED串综合而成的故障讯号机制。

  最直接的方法就是藉由局部供电电路来进行检测,然后再使用一个级联电流讯号作为故障指示。在LED串中,IC解决方案的设计可以将晶片放在LED串的顶部,从主LED供电汇流排中获取故障电流,并且向LED串下部的晶片发送开/关故障电流指示。在LED串的底部,将故障/无故障电流加入电路中,提供应用所需的最终指示。图1为级联多通道示意图,并使用AAL406 LED故障检测和旁路保护IC。

  

图1    最直接的方法是使用局部供电电路进行检测,然后以一个级联电流讯号作为故障指示。

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