工程師詳解一種高可靠性的LED照明驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)

PTC元件串接在電路中，正常情況下，呈低阻狀態(tài)，保證電路正常工作；當(dāng)電路發(fā)生短路或竄入異常大電流時(shí)，PTC元件的自熱使其阻抗增加把電流限制到足夠小，起到過(guò)電流保護(hù)作用。當(dāng)產(chǎn)生過(guò)電流的故障得到排除， PTC元件自動(dòng)復(fù)原到低阻狀態(tài)。

既避免了維護(hù)更換，也避免了可能引起電路損壞的持續(xù)循環(huán)的開(kāi)閉狀態(tài)。

3 TVS 保護(hù)

瞬態(tài)電壓抑制器( Transient Voltage Suppressor) ，簡(jiǎn)稱(chēng)TVS ，是在穩(wěn)壓管基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種高效保護(hù)器件，主要用于對(duì)電路元件進(jìn)行快速過(guò)壓保護(hù)。

當(dāng)TVS管兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時(shí)，它能以10~12秒量級(jí)的速度將兩極間的高阻抗變?yōu)楹艿偷淖杩梗崭吣芰康睦擞?，將兩極間的電壓箝位于一個(gè)預(yù)定值，保護(hù)電子線路中的元器件免受各種浪涌脈沖的沖擊而損壞。

對(duì)于過(guò)壓保護(hù)這一方面，本電路就是在電源輸入端并聯(lián)了TVS ，如圖1 中的D2，這樣可以將電壓維持在TVS 最大承受范圍之內(nèi)，當(dāng)出現(xiàn)電壓高于TVS擊穿點(diǎn)的過(guò)壓的現(xiàn)象時(shí)，可以讓電流流經(jīng)TVS，藉此保護(hù)LED 照明燈具。

結(jié)論

圖2 LED 照明燈具

實(shí)驗(yàn)表明，將指針萬(wàn)用表串入電路后，在電路通電瞬間，指針突然偏轉(zhuǎn)大角度的現(xiàn)象得到明顯的改善，有效地防止了浪涌電流對(duì)LED的沖擊。同時(shí)，啟動(dòng)一段時(shí)間后，電流有所下降，并逐漸趨于穩(wěn)定。用1W的金屬膜電阻或繞線電阻代替NTC 也可達(dá)到要求，過(guò)壓保護(hù)選用TVS或者壓敏電阻均可。在線路板設(shè)計(jì)方面，需要注意的是，高壓輸入部分(即電源輸入端到整流橋部分) 應(yīng)盡量遠(yuǎn)離后面的負(fù)載電路，而且在允許的情況下，高壓輸入部分導(dǎo)線間的距離應(yīng)保證在1 mm以上。基于這些方面的考慮，設(shè)計(jì)了如圖2 所示LED照明燈具，此照明模塊已經(jīng)連續(xù)工作了4 年左右，亮度未見(jiàn)有所衰減，而且未經(jīng)任何維護(hù)。此電路易于推廣、普及，可廣泛應(yīng)用于公共照明、走廊、倉(cāng)庫(kù)等，極具商業(yè)化前景。