led浪涌保护器 浪涌保护电路的作用

LED照明设备具有高效率、可靠性、低耗电等特征，用途非常广泛，经常用于照明、显示、信号灯等。但是，LED使用环境的复杂度，特别是LED在室外使用时，其驱动电路容易受到过电压和过电流的冲击，容易引起故障或损伤，为了引起不必要的财产损失或伤亡，LED驱动电路设计时应充分考虑保护措施，认真进行，提高电路的可靠性必须降低故障发生率。关于LED驱动电路的防护进行简单的探讨。

LED驱动电路一般由包括输入、整流、DC/DC转换等模块的几个部分构成，根据各模块的电压、电流以及可能受到的浪涌的状况，需要分别对应的防护。

1、LED驱动电路浪涌保护应用

在AC电源AC输入端子浪涌保护方法中，可以使用感压电阻MOV或加气体放电管（GDT/SpG）的组合来设计。在有接地的情况下，可以采用差共模同时防护的理念，通过在L-N之间并联连接感压电阻（MOV，能够有效地抑制差模引起的浪涌过电压，实现对后级电路的保护，在L/N-PE之间分别采用MOV或MOV+GDT/pG对地的电路连接方式可以有效地向大地释放共模浪涌能量，防止浪涌被引入后级电路而损坏。电源没有接地线时，可以在L-N线之间并行连接直接感压电阻差模进行保护。MOV为了避免保护要素在保护失效后短路失效而发火燃烧的可能性，可以使用TMOV或PMOV进行保护。对于上述MOV的交流耐受电压，至少选择线路最大交流动作电压1.2~1.4倍以上，避勉误动作，同时使用放电管GDT/pG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，耐受电流必须符合浪涌试验基准的要求必须根据自身浪涌等级的需求选择不同的电流电平。

2、AC/DC后防护电路示意图

交流电整流后，后端直流电路的芯片对过压和过流非常敏感，芯片容易破损。如图所示，在整流后并行瞬态抑制二极管TVS，产生过压的情况下，TVS以皮秒级的反应速度动作，使过高电压钳制在安全范围内，保护后端芯片不受过压的冲击。异常电流可以通过在电路中设计自恢复保险丝PPTC来保护，PPTC在发生过流时阻抗迅速增大，有效切断异常电流，持续恢复低电阻状态，直至故障排除PPTC，从而使电路恢复到正常工作状态。TVS选择时的截止电压只要是通常的动作电压峰值的1.2~1.4倍即可，TVS功率的大小必须根据过压的能量选择适当的电平。PPTC选择组合电路工作电流和电压参照，选择环境温度也影响的重要指标PPTC，PPTC保持电流随着应用环境温度的上升而降低。PPTC电路中的位置一般与TVS的前端串联连接，对PPTC电路芯片起到有效的保护作用，并且对TVS管起到一定的保护作用，能够大幅提高TVS管的使用寿命。

3、LED直接驱动电路防护示意图

LED发光的亮度由LED的电流尺寸控制，不稳定的电流还容易烧毁LED，在DC/DC模块之后，能够将恒流二极管串联连接到电路而得到稳定的电流，不仅能够得到LED稳定的亮度，也不会因电流的不稳定而烧损LED。低输出的LED灯工作电流一般从10mA到30mA，大输出的LED灯工作电流从200mA到1400mA各种各样，能够根据所需的工作电流选择型号适当的恒流二极管。LED灯也容易因静电放电过电压的干扰而受到损伤，因此DC/DC电路后端的LED灯也需要一定的有效过电压防护，一般地采用TVS管即可。

4、LED灯连接防护模式图

在多个LED灯串联连接的情况下，如图所示LED灯失效而发生开路故障时，LED灯整体由于该故障而影响其他LED灯的正常动作，为了解决该问题各LED能够对灯并联连接开路防止LED保护元件Tx，由此，若发生能够充分提高各LED灯的使用效率的单一LED的失效的开路故障，则并联连接的LED开路保护装置Tx立即导通，开启可持续的可持续的维持虽然保证电路内的其他串联LED不会因单个LED的开路故障而熄灭，但是该保护措施的成本相对较高。

综上所述，LED驱动电路一般由AC输入、整流、DC/DC转换等模块构成，能够参照一个LED驱动电路的大致整体的防护方案。

在实际应用中，浪涌保护元件型号的选择与电路的工作电压电流、电路进行的雷击浪涌试验等级基准、工作环境、芯片参数等许多因素密切相关，因此在考虑设计LED驱动电路防护而设计时，必须进行综合考虑分析，不能正确设计相对合理的防护方案。