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PPTC在LED驱动电路中的应用

2016-05-30 18:03
络遇
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  由于LED电源和驱动电路容易遭受过电流冲击和短路故障而损坏,因此在驱动电路设计中要充分考虑各种故障状态的保护措施,以提高电路的可靠性,从而降低返修率。泰科电子的LVR系列PPTC可以实现交流电源的过流和短路保护,ROV用于过电流冲击和浪涌保护。POLYZEN系列是用于直流电源输入口的过压过流综合保护元件,应用于LED串中的表面贴装系列则是实现负载过流或断路故障保护,如图1所示。

PPTC在LED驱动电路中的应用

  在LED照明中,根据灯具应用场合的不同有不同的过热保护方式,通常分为两种。一种方式是达到规定温度立即启动关断保护,如图2所示,此种保护通常应用于道路交通信号灯。另一种方式是到一定温度启动保护,进行降电流驱动,如图3所示,此种保护通常应用于室内照明和道路照明。

PPTC在LED驱动电路中的应用

  针对LED照明应用开发了一款PolySwitch产品在环境温度65℃下可以保证350mA电流正常通过,可在环境温度超过85℃时进行保护,通过合理设计、配置,可以分别以关断或调暗的方式对LED灯具进行保护。

  串并联相结合的巨型阵列照明或景观灯的过流和过热保护在成本与保护方案的相互平衡中,通常有两种保护方案可以采用:一是分路保护,如图4所示,对多串的LED系统,可以在每支路上串联一只PPTC分别进行保护。这种方式的好处是可以实现精确保护,不会因为某一支路的故障而导致整个LED灯具不工作,保护的可靠性好。二是主干路保护,如图5所示,这种保护就是在LED灯具的主回路上串联一只PPTC,对整个LED灯具进行保护。这种方式的好处是成本低,占板面积小。

PPTC在LED驱动电路中的应用

  此外,PPTC可以作为温度传感器与LED驱动器配合使用,实现LED阵列照明的过热保护,如图6所示,在大型矩阵式LED照明灯具中,由于LED串众多且结构较为复杂,在实际应用中容易出现过热故障,往往并不固定于某个特定的位置,因此单只过热检测器件很难提供完善的过热保护。PPTC在正常工作下的低电阻以及正温度系数特性,可以方便地将数只PPTC串联于热保护检测电路中,实现多点过热监控。将多个PPTC串联、并安装于可能出现过热的部位。由于PPTC的低电阻,THRM引脚电平为0,电源电路正常工作。当LED灯具某处或多处发生过温故障时,THRM回路中的一只或几只PPTC受热,电阻急剧上升,THRM引脚电平变为高电平,从而启动LED驱动器的过热保护电路,实现过热关断或过热降低驱动电路输出电流。这种解决方案对LED光源的过热保护而言经济有效。

PPTC在LED驱动电路中的应用

  PPTC由于其本身的诸多特点,非常适合于LED照明系统的过流和过热保护,在设计中可以将PPTC安装在金属芯电路板或LED散热板中,以实现最好的热传导,使PPTC保护更加及时、有效。此外,PPTC产品的封装形式多样,能根据要求定制封装,灵活性很强。但过热保护没有标准解决方案,具体设计必须结合实际灯具,并进行充分验证。

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