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LED照明的保护电路性能分析-方案运用

时间:2023-08-05 09:07:00

LED热管理对于正确的色彩再现和安全操作至关重要。虽然设计人员非常重视以控制过热,但不要忽视过压和过流保护。

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随着政府机构,工业和消费者寻求降低能源成本的方法,照明技术已成为人们关注的主要领域。近年来,(LED)技术在价格,性能和可制造性方面取得了令人瞩目的进步,优化LED运行的进一步改进预计将推动照明市场的指数增长。然而,尽管该技术越来越受欢迎,但LED制造商继续努力解决这样一个事实:如果没有足够的热管理,热量会降低LED的使用寿命并影响颜色输出。此外,由于是硅器件,它们可能会失败。这意味着可能需要故障安全备份过流保护。

LED技术发展迅速,芯片设计和材料得到改进,有助于开发更明亮,更持久的光源,可用于各种应用。然而,LED灯具需要精确的电源和热管理系统,因为提供给LED的大部分电能转换为热而不是光。

可复位的聚合物正温度系数(P)器件已经证明了它们在各种LED照明应用中的有效性。与传统一样,它们在超过规定限值后限制电流。但是,与保险丝不同,PPTC设备能够在故障清除和电源循环后复位。

各种过压保护器件,包括金属氧化物(MOV),静电放电(ESD)件和聚合物增强型齐纳二极管,可与PPTC器件协调使用,有助于提高LED性能和可靠性。

热传导比较

使用60 W白炽灯泡的照明灯具可产生约900的光,并且必须通过传导消耗3 W的热量。相比之下,使用典型的-LED作为光源来实现相同的900流明将需要大约12个LED。假设VF(正向电压)为3.2 V,电流为350 mA,LED灯具的输入功率可以计算为:

功率= 12 x 3.2 V x 350 mA = 13.4 W

在这种情况下,大约20%的输入功率转换为光,80%转换为热量;取决于与衬底不规则性有关的各种因素和发热,以及声子发射,结合,使用的材料等。在LED产生的总热量中,90%通过传导传递。图1显示,为了从LED的结点散热,传导是转移的主要通道,因为对流和辐射仅占总传热的约10%。例如,LED可以转换接近10.72 W的热量(13.4 W x 0.80)。其中,通过传导将9.648W(10.72W×0.90)的热量从结转移或除去。

LED照明的保护电路性能分析

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