LED驅動電源的保護方法

1、保護LED驅動電源中采用保險絲（管）

由于保險絲是一次性的，且反應速度慢，效果差、使用麻煩，所以保險絲不適宜用于LED燈成品中，因為LED燈現在主要是在城市的光彩工程和亮化工程。它要求LED保護電路要很苛刻：在超出正常使用電流時能立即啟動保護，讓LED的供電通路就被斷開，使LED和電源都能得到保護，在整個燈正常后又能夠自動恢復供電，不影響LED工作。電路不能太復雜體積不能太大，成本還要低。所以采用保險絲的方式實現起來很困難。

2、LED驅動電源使用瞬態電壓抑制二極體

瞬態電壓抑制二極體是一種二極體形式的高效能保護器件。當它的兩極受到反向瞬態高能量沖擊時，能以10的負12次方秒極短時間的速度，使自己兩極間的高阻立即降低為低阻，吸收高達數千瓦的浪涌功率，把兩極間的電壓鉗位元在一個預定的電壓值，有效的保護了電子線路中的精密元器件。瞬態電壓抑制二極體具有回應時間快、瞬態功率大、漏電流低、擊穿電壓偏差一致性好、鉗位元電壓較易控制、無損壞極限、體積小等優點。

但是在實際使用中發現要尋找滿足要求電壓值的TVS器件很不容易。 LED光珠的損壞主要是因為電流過大使芯片內部過熱造成的。 TVS只能探測過電壓不能探測過電流。要選擇合適的電壓保護點很難掌握，這種器件就無法生產也就很難在實際中使用。

3、LED驅動電源選擇自恢復保險絲

自恢復保險絲又稱為高分子聚合物正溫度熱敏電阻PTC，是由聚合物與導電粒子等構成。當正常工作電流通過（或元件處于正常環境溫度）時，PTC自恢復保險絲呈低阻狀態；當電路中有異常過電流通過（或環境溫度升高）時，大電流（或環境溫度升高）所產生的熱量使聚合物迅速膨脹，也就切斷了導電粒子所構成的導電通路，PTC自恢復保險絲呈高阻狀態；在正常工作狀態自恢復保險管的發熱很小，在異常工作狀態它的發熱很高阻值就很大，也就限制了通過它的電流，從而起到了保護LED驅動電源的作用。

如何解決LED驅動電源的易損壞問題

為解決LED驅動電源故障率高、維護難等問題，通過對LED發光原理及電源需求分析，結合目前實際應用情況，我們嘗試在LED道路照明中采用低壓直流供電模式。通過直流供電不僅降低LED驅動電源故障率，還可降低道路照明的安全風險，并為未來電動汽車充電提供便利。

隨著發光二極管（LED）技術的不斷發展，LED照明從室內逐步向室外拓展。LED在道路照明領域推廣緩慢其原因是道路照明功率大、運行環境惡劣等。大功率LED路燈經過一段時間的跟蹤檢測，部分LED燈具陸續出現故障。通過對故障的分析，我們發現LED驅動電源損壞所占比例高達90%。雖然LED路燈理論使用壽命長達5萬小時（13.7年），但其驅動電路的壽命較短，約為1.2萬小時（3年）。驅動電源成為制約LED路燈使用壽命的短板。同時由于LED驅動電源需與LED顆粒相匹配，缺乏統一標準，各供應商生產的驅動電源輸出接口不統一，質量良莠不齊，給LED路燈維修帶來不便，且更換驅動電源的費用較高。

LED驅動電源被納入國家3C強制認證范疇。電源問題已成為影響到LED燈具的推廣應用的重要因素。只有解決LED電源問題，才能打開LED燈具在道路照明中的應用。

一、LED顆粒對電源的要求

為解決LED電源問題，我們需要了解LED顆粒的基本工作原理及其對電源的供電需求。

目前道路照明中使用的LED燈具為整體發光結構，包含LED光源及電源兩部分。LED光源是由一定數量的大功率LED顆粒混聯（先串后并）成一個整體發光芯片。單個LED其實就是一個二極管，當在二極管兩端施加一定的正向電壓激發P-N結傳導電流，LED就能發出光。單顆LED的標稱電壓為3.4V±0.2V（實際工作電壓約2.8～3.8V）。工作電流與功率和亮度相關，不同功率的LED，電流不同。通常來講，功率越大電流越高則發出的光越多。道路照明中使用的大功率1W LED顆粒的標稱電流為350mA。