大功率白光LED作為一種新型的綠色照明技術(shù)，具有光轉(zhuǎn)換效率高、能耗低、壽命長(zhǎng)、無(wú)需維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。它已逐漸應(yīng)用于各種照明領(lǐng)域。LED的長(zhǎng)壽命取決于其安全的工作環(huán)境。對(duì)于LED照明，影響其使用壽命的主要威脅有兩個(gè)：一個(gè)是過(guò)電壓沖擊，這意味著施加在LED上的電流超過(guò)了《LED技術(shù)數(shù)據(jù)手冊(cè)》中的最大額定電流，包括過(guò)電壓沖擊;另一個(gè)是過(guò)熱損壞。這些損壞可表現(xiàn)為裝置的直接故障，或可能在過(guò)電流沖擊事件后很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)發(fā)生，從而縮短LED的使用壽命。led燈十大品牌-民族品牌網(wǎng)

LED燈損壞原因

LED燈的故障來(lái)源于電源和驅(qū)動(dòng)的故障以及LED裝置本身的故障。LED電源和驅(qū)動(dòng)器的損壞通常是由輸入電源的過(guò)電壓沖擊(EOS)和負(fù)載端的擊穿引起的。輸入電源的過(guò)電壓脈沖往往導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電路中驅(qū)動(dòng)芯片的損壞和電容等無(wú)源元件的擊穿損壞。負(fù)載端短路故障可能導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電路過(guò)流驅(qū)動(dòng)，短路故障可能導(dǎo)致短路損壞或過(guò)熱損壞。LED裝置本身的故障主要包括以下情況。

1、瞬時(shí)過(guò)電流事件

瞬態(tài)過(guò)流事件是指通過(guò)LED的電流超過(guò)LED技術(shù)數(shù)據(jù)手冊(cè)中的最大額定電流。這可能是由于大電流的直接產(chǎn)生或高壓的間接產(chǎn)生，如瞬時(shí)雷擊、開(kāi)關(guān)電源的瞬時(shí)開(kāi)關(guān)噪聲、電網(wǎng)波動(dòng)等過(guò)電壓事件。這些事件是短暫的，持續(xù)時(shí)間很短。通常我們稱(chēng)它們?yōu)榧夥?，例如“電流尖峰”和“電壓尖峰”。瞬態(tài)過(guò)流事件還包括LED打開(kāi)或插入和拔出時(shí)的瞬態(tài)過(guò)流。

對(duì)于汽車(chē)LED照明而言，ISO7637-2的瞬時(shí)甩負(fù)荷浪涌是其正常運(yùn)行的重要威脅。

電擊后LED的失效模式不固定，但通常會(huì)導(dǎo)致焊縫損壞。這種損壞通常是由過(guò)電流引起的。除了造成焊縫燒壞外，還可能對(duì)焊縫附近的其他零件造成損壞，如密封材料。

2、靜電放電事件

靜電放電(ESD)損傷是高集成度半導(dǎo)體器件制造、運(yùn)輸和應(yīng)用中最常見(jiàn)的瞬態(tài)過(guò)電壓危害之一，而LED照明系統(tǒng)必須滿足IEC 61000-4-2《人體靜電放電模式》的標(biāo)準(zhǔn)。8千伏接觸放電，防止靜電放電時(shí)系統(tǒng)可能發(fā)生過(guò)電壓沖擊。有效性。

如圖2所示，LED PN結(jié)陣列的性能將會(huì)降低或損壞。由于靜電放電事件的放電路徑引起的LED芯片內(nèi)部故障可能只是部分功能損壞，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐蒐ED的永久損壞。

對(duì)于將近80%的能量轉(zhuǎn)化為熱量的LED照明設(shè)計(jì)，熱管理和故障過(guò)熱保護(hù)是一個(gè)挑戰(zhàn)。理論和實(shí)踐證明，LED的性能和壽命與LED PN結(jié)的工作溫度密切相關(guān)。當(dāng)LED晶片的結(jié)溫增加10℃時(shí)，光通量減少1%，LED晶片的壽命縮短50%。

電源和驅(qū)動(dòng)電路的保護(hù)

由于LED的電源和驅(qū)動(dòng)電路容易發(fā)生過(guò)電流沖擊和短路故障，在驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮各種故障狀態(tài)的保護(hù)措施，以提高電路的可靠性，降低維修率。泰科電子的LVR系列PTC可實(shí)現(xiàn)交流電源的過(guò)流和短路保護(hù)，ROV用于過(guò)流沖擊和浪涌保護(hù)。Polyzen系列是直流電源輸入口過(guò)電壓、過(guò)電流綜合保護(hù)元件。LED燈串表面安裝系列是為了實(shí)現(xiàn)過(guò)載或擊穿保護(hù)(圖3)。

LED照明中PPTC的過(guò)流過(guò)熱保護(hù)

盡管許多高端LED驅(qū)動(dòng)器已逐步集成過(guò)流和過(guò)熱保護(hù)功能，但在許多情況下，特別是在過(guò)熱保護(hù)領(lǐng)域，仍然需要分立元件方案作為一種協(xié)同保護(hù)方案，使燈具具有更高的可靠性和可靠性，更長(zhǎng)的生命。