Die beste Lösung, um eine Überhitzung und Beschädigung von Hochleistungs-LEDs zu verhindern

Sowohl Theorie als auch Praxis haben bewiesen, dass die Leistung und Lebensdauer von LEDs eng mit der Betriebstemperatur des PN-Übergangs der LED zusammenhängt. Wenn die Sperrschichttemperatur im LED-Chip um 10 °C ansteigt, verringert sich der Lichtstrom um 1 % und die Lebensdauer der LED verringert sich um 50 %. Durch Überstrom, Überspannung und Überhitzung wird die Lichtleistung und Lebensdauer der LED deutlich reduziert. Daher muss neben einer guten Wärmeableitungskonstruktion auch ein sicherer und zuverlässiger Überhitzungsschutz berücksichtigt werden.

Normalerweise werden bei LEDs etwa 20 % der Eingangsleistung in Licht und 80 % in Wärme umgewandelt. Dies hängt von verschiedenen Faktoren ab. Die Wärmeerzeugung kann mit Unregelmäßigkeiten in der unteren Schicht und Phononenemission, Abdichtung, Materialien usw. zusammenhängen. 90 % der gesamten von LEDs erzeugten Wärme werden durch Wärmeleitung übertragen. Um die Wärme von der LED-Verbindung abzuleiten, ist die Konduktion der Hauptkanal der Wärmeleitung, da Konvektion und Strahlung nur etwa 10 % der gesamten Wärmeübertragung ausmachen.

Offensichtlich erfordern LED-Lichtquellen präzise Strom- und Wärmemanagementsysteme, da im Vergleich zu anderen Lichtquellen der größte Teil der von LEDs bereitgestellten elektrischen Energie in Wärme umgewandelt wird. Ohne ordnungsgemäßes Wärmemanagement beeinträchtigt diese Wärme die Lebensdauer und Farbwiedergabe der LED. Da es sich bei LED-Ansteuergeräten um Siliziumgeräte handelt, werden sie gleichzeitig bald ausfallen. Das bedeutet, dass ein ausfallsicherer Backup-Überstromschutz vorhanden sein muss.

Warum also sagen Sie, dass erfolgreiches Hochleistungs-LED-Beleuchtungsdesign nicht ohne PPTC auskommt? Viele Leute denken, dass der LED-Treiber selbst Überstrom- und Überhitzungsschutzfunktionen bereitstellen kann und es nicht erforderlich ist, ein PPTC-Gerät extern hinzuzufügen, da dies zu höheren Kosten führt. Aber das ist eine falsche Ansicht. Viele LED-Treiber können durch Gleichspannung und falsche Polarität leicht beschädigt werden. Auch der Ausgang des LED-Treibers kann durch einen Kurzschluss beschädigt oder zerstört werden. Obwohl die meisten LED-Treiber über integrierte Sicherheitsfunktionen verfügen, einschließlich thermischer Abschaltung und LED-Unterbrechungs- und Kurzschlusserkennung. Zum Schutz integrierter Schaltkreise (ICs) und anderer empfindlicher elektronischer Komponenten können jedoch zusätzliche Überstromschutzgeräte erforderlich sein. Daher ist nur PPTC (insbesondere das rücksetzbare PolySwitchPPTC) die am besten geeignete Lösung, um Überhitzung und Schäden an Hochleistungs-LEDs zu verhindern.

Zu den Schutzfunktionen, die ein typischer Hochleistungs-LED-Konstantstromtreiber bieten kann, gehören: thermischer Abschaltschutz, Überspannungs-/Überstrom-Komparator, Hochstrom-MOSFET, Stromgrößenanpassung und ein gewisses Maß an ESD-Schutz. Die thermische Abschaltfunktion ist jedoch nur eine Selbstschutzfunktion und lässt sich nur schwer auf den LED-Überhitzungsschutz anwenden. Seine Überspannungs-/Überstromschutzfunktionen erfordern eine externe Überspannungsschutzschaltung, und das Ausschalten der Stromversorgung kann zu anderen Problemen führen. Der Fehlermodus von Hochstrom-MOSFETs ist normalerweise ein Kurzschluss, der einen potenziell unsicheren Faktor darstellt. Die Kenntnis der aktuellen Regelungseigenschaften für das LED-Dimmen kann zu Problemen mit der LED-Übertemperatur führen.

Doch das Konzept von PPTC zum Schutz von Hochleistungs-LEDs ist anders. Es bietet die folgenden vier einzigartigen Vorteile: 1) Der typische Fehlermodus von PPTC ist eine hohe Impedanz, sodass LEDs auch im Fehlerzustand sicher sind. 2) PPTC kann die Temperatur der LED direkt messen, sodass sie persönlich geschützt werden kann. 3) PPTC kann Übertemperatur-, Überstrom- und Überspannungsschutzfunktionen realisieren. Es ist sehr einfach zu bedienen und erfordert keine externen Schaltkreise. Auch im geschützten Zustand kann die LED normal funktionieren. 4) Ermöglichen Sie Designern, ein Dimmdesign zu geringeren Kosten zu realisieren, ohne sich Gedanken über Sicherheitsprobleme machen zu müssen. Daher ist es lediglich erforderlich, ein PPTC-Gerät außerhalb des LED-Treibers auszustatten, um eine höhere Sicherheit zu erreichen, die strengsten Sicherheitsstandards zu erfüllen und eine Kostenreduzierung zu erreichen