2024-08-06
白光LED灯珠损坏原因及保护方法
白光LED灯珠损坏原因及保护方法
白光LED灯珠是电压敏感器件，在实际工作中是以20mA的电流为上限，但在使用中常常由于各种原因造成电流增大，如果不采取保护措施，这种电流增大超过一定的时间和幅度后LED灯珠就会损坏。
LED灯珠损坏的主要原因有：
- ① 电源电压突然升高。
- ②线路中某个元件或印刷线或其他导线短路，形成LED灯珠供电路径局部短路，使该处电压升高。
- ③某个LED灯珠因自身质量原因损坏，形成短路，其原有的压降转移到其他LED灯珠上。
- ④ 灯内温度过高，使LED灯珠特性变差。灯内部有水，水是导电的。在组装时没有做好防静电工作，使内部LED灯珠被静电损坏。虽然使用正常的电压和电流值，但也很容易对LED灯珠造成损坏。
那么，如何保护LED灯珠电路呢？
1、保护电路中使用保险丝（管）
由于保险丝是一次性的，而且反应速度慢，效果差，而且使用麻烦，保险丝在成品中不适合LED灯，因为LED灯现在主要用在城市的光彩工程和亮化中工程。它要求LED灯珠保护电路非常苛刻：当超过正常使用电流时，能够立即启动保护，使LED的供电路径断开，从而保护LED和电源，并且整灯正常后可自动恢复供电，不影响LED工作。电路不宜太复杂，体积不宜太大，成本要低。所以用保险丝很难做到这一点。
2、使用瞬态电压抑制二极管（TVS）
瞬态电压抑制二极管是一种二极管形式的高性能保护器件。当其极点受到反向瞬态高能量冲击时，能以10至负12秒的极短时间速度将极间高阻变为低阻，吸收高达数千瓦的浪涌功率，钳位极间电压保持在预定电压值，有效保护电子电路中的精密元件。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、钳位电压易于控制、无损坏极限、体积小等优点。但在实际使用中，要找到满足所需电压值的TVS器件并不容易。 LED灯珠的损坏主要是内部芯片过热造成的。 TVS只能检测过压，不能检测过流。选择合适的电压保护点较难掌握，该装置无法生产且难以实际使用。
3、选择自恢复保险丝
自恢复保险丝又称聚合物正温度热敏电阻PTC，由聚合物和导电颗粒组成。经过特殊处理后，导电颗粒在聚合物中形成链状导电通路。当有正常工作电流通过时（或元件处于正常环境温度），PTC自恢复保险丝处于低阻状态；当电路中出现异常过流（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，从而切断由导电颗粒组成的导电通路， PTC自恢复保险丝呈现高阻状态；当电路中的过流（过温状态）消失后，聚合物冷却，体积恢复正常，其中导电颗粒重新构成导电通路，PTC自恢复保险丝呈现初始低阻状态。在正常工作状态下，自恢复保险丝的发热量很小，而在异常工作状态下，它的高热阻很大，限制了通过它的电流，从而起到保护作用。在具体电路中，可以选择：
- ①分支保护。一般LED灯分为许多串联支路。我们可以在每个分支前面添加一个PTC元件来进行保护。该方法的优点是准确度高，保护可靠性好。
- ② 整体防护。所有灯珠前端均贴有PTC元件，对整灯起到保护作用。这种方法的优点是简单，不占用体积。对于民用产品来说，这种防护在实际使用中的效果是令人满意的。
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