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            1. 自恢復保險絲LED照明過流保護和熱管理系統應用

              LED技術已經取得了飛速發展,而芯片設計和材料的改進促進了更亮、更耐用光源的開發,光源應用范圍日益擴大。節能意識的不斷增強也加速了LED照明技術的普及。如今,LED燈憑借以下優勢正在迅速取代傳統照明方式:

              1.能耗低,新型燈泡的功耗范圍從0.83瓦到7.3瓦;

              2.壽命長,LED燈泡可使用5萬小時;

              3.LED燈泡耐熱、抗震,即開即用,非常適合需要頻繁開關操作的應用場合;

              4.有助于滿足安全和綠色倡議;

              5.LED燈泡摸上去不燙手,不含汞;

              6.可充分調光,調光時,LED燈泡不會變色,而白熾燈在調光時會發黃;

              7.無頻率干擾,不會干擾無線電和電視信號的鎮流電阻器。

              雖然這項技術正在不斷普及,但LED照明廠家仍須繼續攻克LED光源熱敏感性強的難題。熱量過多或應用不當都會使LED光源的性能大打折扣。

              導熱性能比較 :使用一個60W白熾燈泡的燈具大約產生900流明照度,必須通過傳導耗散3瓦熱量 。使用典型直流LED作為光源達到相同的900流明照度只需要12LED。假設VF(正向電壓)3.2V,電流為350mA,該燈具的輸入功率可按下式計算: 功率P = 12×3.2V×350mA = 13.4W。在這種情況下,約20%輸入功率轉換為光,80%則轉換為熱。這取決于多種因素,發熱可能與底層不規則以及聲子發射、密封和材料等有關。

              LED產生的總熱量中,有90%通過傳導傳輸。為耗散來自LED結的熱量,傳導是導熱的主要通道,因為對流和輻射僅占全部熱傳輸的約10%。比如,一個LED可能轉換近10.72瓦熱量(13.4×0.8)。其中,9.648(10.72×0.9)通過傳導從LED結傳輸或遷移。

              顯然,LED光源需要精確的功率和熱管理系統,因為與其他光源相比,提供給LED的電能大部分轉換為熱量。如果沒有適當的熱管理,這種熱量會影響LED壽命和色彩輸出。同時,由于LED驅動裝置屬于硅器件,它們很快就會失效。這說明必須要配備故障安全備用過流保護裝置。大量實驗說明,WHPTC自恢復保險絲LED過流保護中具有特別優勢。

              結溫效應

              LED的光學性能因溫度不同而呈現明顯的差別。LED的發光量隨結溫升高而減少,對某些技術而言,發射波長也會隨溫度而變化。如果不對驅動電流和結溫加以適當控制,LED效率會迅速下降,造成亮度減弱、壽命縮短。 與結溫有關的另一個LED特性是正向電壓。如果僅使用一個簡單的偏壓電阻器控制驅動電流,VF將隨溫度升高而下降,驅動電流增大。這會導致熱崩潰,尤其是對大功率LED,并造成元件失效。常見的做法是通過把LED安裝在金屬芯PCB上加速導熱,從而控制結溫,但整燈的內外溫度差別較大,UL8750規定外表溫度不能超過60度,內部不能超過90度,要達到這個目的,最簡單有效的方法是選擇一顆WHPTC自恢復保險絲即可。

              電線耦合瞬態和涌流也會減少LED壽命,許多LED驅動裝置很容易因直流電壓和極性錯誤而受損。LED驅動裝置的輸出也會因短 路而受損或毀壞。多數LED驅動裝置含有內置安全功能,包括熱關機以及LED開路和短路檢測。但是,要保護集成電路(IC)和其他敏感電子元件,可能需要額外的過流保護器件,WHPTC自恢復保險絲成為首選。

              LED驅動裝置輸入及輸出保護:

              LED是通過恒定電流驅動的,其正向電壓介于不到2V4.5V之間,與顏色和電流有關。老式設計依靠簡單電阻器限制LED驅動電流,但是基于廠家規定的典型正向壓降設計LED電路會導致LED驅動裝置過熱。

              當經過LED的正向壓降下降到大大低于典型規定值的水平時,可能會出現這種情況。在這類事件中,經過LED驅動裝置的電壓升高可能導致來自驅動裝置封裝的總功率耗散更高,因此對性能或壽命產生不利影響。

              目前,多數LED應用利用功率轉換和控制器件連接各種功率源,如交流電線、太陽能電池板或電池,來控制LED驅動裝置的功率 耗散。對這些接口加以保護,防止它們因過流和過溫而受損,常常用到具有可復位能力的聚合物正溫度系數熱敏電阻(WHPTC)器件??煞乐挂螂姎舛搪?、電路過載或用戶誤操作而受損。

              WHPTC熱敏電阻也可以放置在MOV之后。許多設備廠家首選保護電路與帶上游故障安全保護的可復位WHPTC熱敏電阻器件組合。

              • 應用方案
              • 生產工藝
              • 應用案例
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              • 自恢復保險絲LED照明過流保護和熱管理系統應用

              • 文章出處 - | 作者 - 管理員 | 人氣 - | 發表時間 - 2013-09-26 09:20:43
              • LED技術已經取得了飛速發展,而芯片設計和材料的改進促進了更亮、更耐用光源的開發,光源應用范圍日益擴大。節能意識的不斷增強也加速了LED照明技術的普及。如今,LED燈憑借以下優勢正在迅速取代傳統照明方式:

                1.能耗低,新型燈泡的功耗范圍從0.83瓦到7.3瓦;

                2.壽命長,LED燈泡可使用5萬小時;

                3.LED燈泡耐熱、抗震,即開即用,非常適合需要頻繁開關操作的應用場合;

                4.有助于滿足安全和綠色倡議;

                5.LED燈泡摸上去不燙手,不含汞;

                6.可充分調光,調光時,LED燈泡不會變色,而白熾燈在調光時會發黃;

                7.無頻率干擾,不會干擾無線電和電視信號的鎮流電阻器。

                雖然這項技術正在不斷普及,但LED照明廠家仍須繼續攻克LED光源熱敏感性強的難題。熱量過多或應用不當都會使LED光源的性能大打折扣。

                導熱性能比較 :使用一個60W白熾燈泡的燈具大約產生900流明照度,必須通過傳導耗散3瓦熱量 。使用典型直流LED作為光源達到相同的900流明照度只需要12LED。假設VF(正向電壓)3.2V,電流為350mA,該燈具的輸入功率可按下式計算: 功率P = 12×3.2V×350mA = 13.4W。在這種情況下,約20%輸入功率轉換為光,80%則轉換為熱。這取決于多種因素,發熱可能與底層不規則以及聲子發射、密封和材料等有關。

                LED產生的總熱量中,有90%通過傳導傳輸。為耗散來自LED結的熱量,傳導是導熱的主要通道,因為對流和輻射僅占全部熱傳輸的約10%。比如,一個LED可能轉換近10.72瓦熱量(13.4×0.8)。其中,9.648(10.72×0.9)通過傳導從LED結傳輸或遷移。

                顯然,LED光源需要精確的功率和熱管理系統,因為與其他光源相比,提供給LED的電能大部分轉換為熱量。如果沒有適當的熱管理,這種熱量會影響LED壽命和色彩輸出。同時,由于LED驅動裝置屬于硅器件,它們很快就會失效。這說明必須要配備故障安全備用過流保護裝置。大量實驗說明,WHPTC自恢復保險絲LED過流保護中具有特別優勢。

                結溫效應

                LED的光學性能因溫度不同而呈現明顯的差別。LED的發光量隨結溫升高而減少,對某些技術而言,發射波長也會隨溫度而變化。如果不對驅動電流和結溫加以適當控制,LED效率會迅速下降,造成亮度減弱、壽命縮短。 與結溫有關的另一個LED特性是正向電壓。如果僅使用一個簡單的偏壓電阻器控制驅動電流,VF將隨溫度升高而下降,驅動電流增大。這會導致熱崩潰,尤其是對大功率LED,并造成元件失效。常見的做法是通過把LED安裝在金屬芯PCB上加速導熱,從而控制結溫,但整燈的內外溫度差別較大,UL8750規定外表溫度不能超過60度,內部不能超過90度,要達到這個目的,最簡單有效的方法是選擇一顆WHPTC自恢復保險絲即可。

                電線耦合瞬態和涌流也會減少LED壽命,許多LED驅動裝置很容易因直流電壓和極性錯誤而受損。LED驅動裝置的輸出也會因短 路而受損或毀壞。多數LED驅動裝置含有內置安全功能,包括熱關機以及LED開路和短路檢測。但是,要保護集成電路(IC)和其他敏感電子元件,可能需要額外的過流保護器件,WHPTC自恢復保險絲成為首選。

                LED驅動裝置輸入及輸出保護:

                LED是通過恒定電流驅動的,其正向電壓介于不到2V4.5V之間,與顏色和電流有關。老式設計依靠簡單電阻器限制LED驅動電流,但是基于廠家規定的典型正向壓降設計LED電路會導致LED驅動裝置過熱。

                當經過LED的正向壓降下降到大大低于典型規定值的水平時,可能會出現這種情況。在這類事件中,經過LED驅動裝置的電壓升高可能導致來自驅動裝置封裝的總功率耗散更高,因此對性能或壽命產生不利影響。

                目前,多數LED應用利用功率轉換和控制器件連接各種功率源,如交流電線、太陽能電池板或電池,來控制LED驅動裝置的功率 耗散。對這些接口加以保護,防止它們因過流和過溫而受損,常常用到具有可復位能力的聚合物正溫度系數熱敏電阻(WHPTC)器件??煞乐挂螂姎舛搪?、電路過載或用戶誤操作而受損。

                WHPTC熱敏電阻也可以放置在MOV之后。許多設備廠家首選保護電路與帶上游故障安全保護的可復位WHPTC熱敏電阻器件組合。