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LED燈具損壞的原因
LED燈具失效一是(shì)來源於電源和驅動的失效,二是來源於LED器件本身的(de)失效。通常LED驅動電源和(hé)驅動的損壞來自於輸入電源的過電(diàn)衝擊(jī)(EOS)以及負(fù)載端的斷路故障。輸(shū)入電源的過電(diàn)衝(chōng)擊往往會造成(chéng)驅動電路中驅動芯片的(de)損壞(huài),以(yǐ)及電容等被動(dòng)元件發生擊穿損壞。負載端的(de)短路故障則可能引起驅動電路的過電流驅(qū)動,驅動電路有可能發生(shēng)短路損壞或有短路故障導(dǎo)致的過熱損壞。 LED器件本身的失效主要有以下幾種情況。
1.靜電放電事件
靜電放電(ESD)損壞是目前(qián)高集成度半導體(tǐ)器件製造、運輸和應用中最為常(cháng)見的一(yī)種瞬態過壓危害,而LED照明係統則須滿足IEC61000-4-2標準的“人(rén)體靜電放電模式”8kV接(jiē)觸(chù)放電,以防止係(xì)統在靜電(diàn)放電時有(yǒu)可能導致的過電衝擊失效。
LED PN結(jié)陣列性能將出(chū)現降低或損壞,如圖2所示。ESD事件(jiàn)放電通路導致的LED芯(xīn)片(piàn)的內部失效(xiào),這種失效可能隻是局部功能損壞,嚴(yán)重的話也會(huì)導致LED永久損壞。
2.瞬(shùn)態過(guò)流事件
瞬態過流事件是指流過LED的(de)電流超過該LED技術數據手冊中的最大額定電流,這可能是由於大電流直接產生也可能是由高電壓間接產生,如瞬態雷擊、開關電源的瞬態開關噪聲、電(diàn)網波動等過壓事件引起的過流。這些(xiē)事件都是瞬(shùn)態的,持續時間極短,通常我們將其稱為尖峰,如“電(diàn)流尖峰(fēng)”、“電壓尖峰”。造成(chéng)瞬態過流事件的情況還包(bāo)括LED接通電源,或是帶電插拔時的瞬態(tài)過電流。
LED遭受過電衝(chōng)擊後的失效模式(shì)並非固定,但通常會導致焊接線損壞,如圖1所示。這種損壞通常由極(jí)大的(de)瞬(shùn)態過電流引起。除了導致焊接線燒斷外,還可能導(dǎo)致靠近焊接線的其他部分損壞,例如密(mì)封材(cái)料。
LED燈具損壞常見原因(yīn)及保護方案(àn)
對於接近80%能量都轉(zhuǎn)化為熱量的LED照(zhào)明設計而言,熱管理和故障過(guò)熱保護是其麵臨的一個挑(tiāo)戰。理論和實踐都已經證明,LED的性能和壽命是與LED的PN結工作溫度(dù)緊密相關(guān)。當LED芯片內結溫升高10℃,光通量就會衰(shuāi)減1%,LED的壽命就會減少50%。
電源及驅動電路的保護
由於LED電源(yuán)驅動電路(lù)容易遭受過電衝擊和短路故障而(ér)損壞,因此(cǐ)在驅動電路設計中要充分考慮(lǜ)各種故障狀態的保護(hù)措施,以提高電路的可靠性,從而降低返修率(lǜ)。LVR係列PTC可以實現交流電源的過流和短路保(bǎo)護,ROV用於過電衝(chōng)擊和浪湧保護。POLYZEN係列是用(yòng)於直流電源輸入(rù)口的(de)過壓過流綜合保護元件,LED燈串中的表麵貼係列則是實現負載過流或斷路故障保(bǎo)護。
LED燈具損壞常見原因及保(bǎo)護方案(àn)
PPTC在(zài)LED照明中的過流和過熱保護
雖然許多高端LED驅動器件逐漸集(jí)成了過流、過熱等保護(hù)功能,但在許多場合,特別(bié)是過熱(rè)保護方麵(miàn),仍然需(xū)要分立元器件方案作為協同保護方案,以使燈具具(jù)有更高的可靠性和更長的壽命。
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