白光LED灯珠是一种电压敏感器件,在实际工作中以20ma电流为上限,但由于使用中的各种原因,电流往往会增加。如果不采取保护措施,LED灯珠在增加电流超过一定时间和范围后会损坏。
LED灯珠损坏的主要原因有:
①供电电压突然升高。
②LED灯珠供电通路的局部短路是由线路中某一组件或印刷线或其他导线的短路形成的,这增加了这个地方的电压。
③LED灯珠因自身质量损坏而短路,其原有电压降转移到其他LED灯珠上。
④灯具内的温度过高,使LED灯珠的特性恶化。
⑤水进入灯内,水是导电的。
⑥装配时未做好防静电工作,使LED灯珠内部受到静电损坏。虽然施加了正常的电压和电流值,但也很容易对LED灯珠造成损坏。
那么,我该如何保护LED灯珠电路呢?
1.保护电路中使用保险丝(管)
因为保险丝是一次性的,反应速度慢,效果差,使用麻烦,所以保险丝不适合LED灯成品,因为LED灯现在主要是城市的光彩工程和照明工程。
它要求LED珠保护电路非常严格:当超过正常使用电流时,可立即启动保护,断开LED电源电路,保护LED和电源,整个灯正常后自动恢复电源,不影响LED工作。电路不能太复杂,体积不能太大,成本也很低。因此,很难使用保险丝。
2.使用瞬态电压抑制二极管(TVS)
瞬态电压抑制二极管是二极管形式的高效保护装置。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,吸收高达数千瓦的浪涌功率,将两极之间的电压位于预定的电压值,有效保护电子线路中的精密元件。
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、击穿电压偏差一致性好、夹紧电压控制方便、无损坏极限、体积小等优点。
但在实际使用中,要找到符合要求电压值的TVS设备并不容易。LED光珠的损坏主要是由于芯片内部电流过大过热造成的。TVS只能检测过电压,而不能检测过电流。很难掌握选择合适的电压保护点,因此该设备无法生产和实际使用。
3.选择自恢复保险丝
自恢复保险丝又称聚合物聚合物正温热敏电阻PTC,由聚合物和导电粒子组成。特殊加工后,导电粒子在聚合物中形成链导电路。
当正常工作电流通过(或部件处于正常环境温度)时,PTC自恢复保险丝处于低阻状态;
当电路中有异常过电流通过(或环境温度升高)时,大电流(或环境温度升高)产生的热量使聚合物迅速膨胀,切断导电粒子形成的导电通路,PTC自恢复保险丝电阻高;
当电路中的过电流(超温状态)消失时,聚合物冷却,体积恢复正常,导电粒子重新形成导电通路,PTC自恢复保险丝处于初始低阻状态。
在正常工作状态下,自恢复保险管的发热很小,在异常工作状态下,发热很高,电阻很大,限制了其电流,从而起到保护作用。在特定的电路中,您可以选择:
分路保护。一般来说,LED灯分为许多串联支路。我们可以在每个支路前添加一个PTC组件进行保护。这种方法的优点是精度高,保护可靠性好。
整体保护。在所有珠子前面加一个PTC组件来保护整个灯。这种方法的优点是简单,不占用体积。对于民用产品,这种保护在实际使用中的结果仍然令人满意。