LED直接驱动电路防护应用设计攻略

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， 本文就是对LED驱动电路的防护进行简单的探讨。 LED驱动电路设计是确保LED灯具稳定工作的重要环节，尤其是在户外环境中，电路的防护措施显得尤为重要。LED驱动电路的防护主要涉及防止过电压和过电流的影响，以提高电路的可靠性和安全性。 针对AC输入端的浪涌保护，通常采用压敏电阻（MOV）和气体放电管（GDT/SPG）相结合的方式。在有接地的情况下，MOV用于差模保护，而GDT/SPG用于共模浪涌防护。在无接地线的场合，仅使用MOV进行差模防护。MOV的选择应确保其交流耐受电压高于线路最大工作电压的1.2~1.4倍，以防止误动作。同时，放电管的击穿电压和耐受电流需根据实际需求选择，以满足浪涌测试标准。 AC/DC转换后的直流电路中，瞬态抑制二极管（TVS）用于过压保护，能够在过压发生时快速响应，将电压钳位在安全范围，保护后端芯片。此外，自恢复保险丝（PPTC）用于过流保护，当电流异常时，PPTC的阻抗增大，切断异常电流，故障消除后恢复正常。TVS的选择要考虑其截止电压和功率等级，PPTC的选择需结合工作电流、电压及环境温度，保持电流会随温度升高而降低。PPTC通常串联在TVS前端，既保护电路芯片，又延长TVS寿命。 再者，LED直接驱动电路中，恒流二极管用于提供稳定的电流，避免LED因电流波动而损坏。根据LED的工作电流选择合适的恒流二极管。同时，LED灯串需要防止静电放电，DC/DC电路后端的LED可采用TVS进行过压防护。 对于串联的LED灯串，当某颗LED故障开路时，会导致整个灯串熄灭。为此，可在每个LED上并联一个LED保护器件（如Tx），当单个LED故障时，保护器件导通，维持其他LED的正常工作。但这种方案成本较高。 总结来说，LED驱动电路的防护包括AC输入端的浪涌防护、直流电路的过压过流保护、恒流驱动和单个LED的故障隔离。整体防护方案如图6所示，具体元件选择需根据实际工作条件和防护等级来确定，以确保LED灯具在各种环境下的稳定、安全运行。