浅谈LED驱动电路浪涌保护应用.pdfVIP

君耀电子有限公司 Brightking Co.,Ltd 浅谈LED 驱动电路浪涌保护应用 Document prepared by Tommy, 03/2013 摘要： 本文主要针对LED 驱动电路中不同模块中可能出现的浪涌电压及电流等可能损坏电路元器件的异常情 况的保护进行了讨论，对浪涌防护器件的选型和实现方法做了简要的阐述。 关键字：LED 、压敏电阻MOV 、放电管GDT/SPG、瞬态抑制二极管TVS、浪涌电压电流、开路保护器件 LED 灯具有高效、可靠、低耗能等特点，有着非常广泛的用途， 常用来做照明、显示、信号灯等等。 但由于 LED 使用环境的复杂性，尤其是当 LED 是用在户外时，其驱动电路非常容易遭受到过电压和过电 流的冲击而造成故障或损坏，引发不必要的财产损失甚至是人员伤亡，因此在设计LED 驱动电路时必须要 充分考虑并做好保护措施，从而提高电路的可靠性，降低故障发生率， 下面就 LED 驱动电路的防护进行 简单的探讨。 LED 驱动电路一般由几个部分构成， 包括AC 输入、整流,、DC/DC 转换、等模块， 根据各个模块电 压和电流及可能遭受到的浪涌情况的不同需要分开来做有针对的防护。 1、在交流电源AC 输入端浪涌保护方案，可以采用压敏电阻(MOV) 或加气体放电管(GDT/SPG)组合来进行 设计。在有接地的情况下，可以采用如图1 差共模同时防护的理念， 在L-N 之间并联压敏电阻 （MOV ），可以有效地抑制差模所产生的浪 涌过电压，起到对后级电路保护，在L/N-PE 之间分别采用MOV 或 MOV+GDT/SPG 对地的电路连接方式可以有效的将共模浪涌能量泄 放到大地, 防止浪涌引入到后级电路而造成损坏；如果在电源没有接 地线情况下，如图2 则在L-N 线间可直接并联压敏电阻进行差模防护即可。为了避勉MOV 保护元件在 防护失效之后，出现短路失效着火燃烧的可能性，可以使用TMOV 或PMOV 进行保护。针对上面 MOV 交流耐受电压选择至少要高 于线路最大交流工作电压 1.2~1.4 倍，以避勉误动作，在有同时使 用放电管GDT/SPG 时，放电管击穿电压的下限值必须至少高于电 路的最大峰值电压，耐受电流必须根据自身浪涌等级的需求选择不 同电流等级，以符合于浪涌测试标准的要求。 君耀电子有限公司 Brightking Co.,Ltd 2 、在有交流经过整流后，后端直流电路中的芯片对过压和过流非常敏感，芯片易受损坏，如图3 所示，经 整流之后并联瞬态抑制二极管 TVS ， 在有过压 产生时，TVS 会以皮秒级的反应速度动作而把过 高电压钳制在一个安全的范围内，从而保护后端 芯片免受过压的冲击。异常电流可以通过在电路 中设计自恢复保险丝PPTC 进行防护，PPTC 在过 流产生时阻抗能迅速的变大，从而有效地阻断异 常电流，直至故障排除PPTC 就可继续恢复低阻状态，使电路能继续恢复到正常工作状态。TVS 选用时 截止电压一般为正常工作电压峰值的1.2~1.4 倍即可，TVS 功率大小要根据过压的能量选择合适的等级。