室內LED燈具的電路保護設計

William+Shenberger

摘要：燈具設計需要針對過電流保護設計安全斷開的小尺寸保險絲，本文介紹了室內LED燈具保護電路設計的相關要求及設計人員需要考慮的問題。

關鍵詞：LED；電路保護；保險絲

DOI： 10.3969/j.issn.1005-5517.2017.8.017

引言

最初設計的室內LED燈具，設計人員面臨著各種各樣的技術挑戰。這些瓶頸包括交直流逆變電路的功率轉換、熱功耗考慮/散熱、當前燈泡尺寸的物理空間限制、瞬態電氣脈沖，這些都是除了驅動LED發光的基本電路設計之外的技術瓶頸。這些挑戰中最重要的一個是針對LED顆粒以及其上游電路中的所有主被動元件提供瞬態脈沖保護。這些瞬態脈沖通常是交流輸入電路中的雷擊感應浪涌。這些浪涌意味著LED燈具需要過流及過壓保護。

1 LED燈具結構

對LED燈具的功能及高亮度的需求增長意味著驅動電路板上的器件越來越多。大功率LED驅動形成高亮度輸出，同時會產生大量的熱功耗，這意味著需要更大的散熱片。因為LED燈具旨在與現有的白熾燈和CFL燈具（如通常用于家用照明的主流A19燈具）在封裝形式上兼容，都包含有一條交流/直流變換的電源驅動電路，因此可以在標準燈具插座上使用（圖1）。由于燈具內的元件和（或者）電路故障引起的短路或過載現象，都可能導致直接連接在交流電源中的任何元器件損壞。此外，雷擊感應浪涌或開關機脈沖（燈具外部產生）產生的尖峰電壓或振鈴波會對燈具內部的元件造成壓力并最終造成元件損壞。

一只LED燈具包括圖2中所示的基本電路模塊，其中從右到左依次為：