LED電源的四大保護電路

  近(jin)年(nian)來，隨著led技術的日趨成熟(shu)，LED光源因其具有使用(yong)低壓電源、耗能少、適用(yong)性強、穩定性高(gao)、響應時(shi)間短(duan)、多色發光等的優點(dian)被越來越廣泛地使用(yong)。LED電(dian)源大都采用開關電源技術，輸出多為可隨LED正向壓降值變化而改變電壓的恒定電流源即恒流驅動。根據LED的伏安特性，電壓的微小變化可導致電流的很大變化，有可能損壞LED,且開關電源中控制電路比較復雜，晶體管和集成器件耐受電、熱沖擊的能力較差。因此驅動電源的可靠性影響了LED應用產品的壽命，為了保護開關電源自身和負載的安全，延長使用壽命，必須設計安全可靠的保護電路。

　　1. 直通保護電路

　　半橋和全橋是開關電源常用的拓撲結構，“直通”對其有很大的威脅，直通是同一橋臂兩只晶體管在同一時間內同時導通的現象。在換流期，開關電源易受干擾而造成直通，過大的直通電流會損壞用于逆變的電力電子器件。一旦出現直通現象，須盡快檢測到并立即關斷驅動，以避免開關器件的PN結積累過大的熱量而燒壞。　　

　　2 過流保護電路

　　當出現負載短路、過載或者控制電路失效等意外情況時，會引起流過開關管的電流過大，使管子功耗增大、發熱，若沒有過流保護裝置，大功率開關管就可能損壞；調節電路失效還可能導致LED過流損壞。 過流保護一般通過取樣電阻或霍爾傳感器等來檢測、比較，從而實現保護，但它們都有體積大和成本高的缺點。

3.開、關機電流過沖保護電路

　　穩流型開關電源在開機和關機時容易造成電流過沖，LED之類的負載對ms級的電流過沖都是不允許的，瞬間大電流的沖擊有可能損壞LED器件，因此必須嚴格防止電流過沖。

　　3.1開機電流過沖保護

開機時，由于電源濾波電容大，以及各延遲環節使得電流采樣反饋值與給定值在調節器輸入端不同，這會使得負載電流上升過沖 為了解決這一問題，可以將調節器給定端RC 的值適當加大，調節以后的開機電流沒有發生過沖。

 3.2 關機電流過沖保護

　　在我們設計的30A/20V開關型穩流電源中，采用控制電路單獨供電。主電路的濾波電容在工作時存儲了大量的電能，切斷總電源后，其中存儲的電荷持續數秒才能放完。所以關機后單獨供電的采樣電路先關而主電路延遲關閉。調節器的給定輸入端由主電路供電，即關機后調節器的采樣輸入端先降低，給定端緩慢降低，于是其輸出誤差電壓增大，控制芯片增加PWM 的占空比，由此導致了關機時負載電流的嚴重過沖。

4.過(guo)壓保護(hu)電路

   穩流型電源若負載發生斷路，電流檢測電阻兩端的電壓下降到零，一旦給定值不為零，調節器會使得輸出電壓急劇飆升至最大值，這對負載連接接觸不良時是很危險的。對LED、半導體制冷等負載來說，過壓發生時，首要任務是保護負載，其次是保護開關功率管。

  為解決以上問題，有兩種保護方法同時使用，一是放置雙向TVS來實現對瞬間沖擊電壓的防護。

  TVS是一種二極管形式的高效能保護器件。當TVS二極管的兩極受到反向瞬態高能量沖擊時，它能以納秒級的速度，將其兩極間的高阻抗變為低阻抗，吸收高達數千瓦的浪涌功率，使兩極間的電壓箝位于一個預定值，有效地保護電子線路中的元器件免受各種浪涌脈沖損壞。還可將電阻與TVS串聯，當TVS未擊穿時，電阻上沒有電流，若發生過壓，TVS被擊穿，電阻上有電流流過，產生壓降，以此作為保護信號，送到PWM 芯片的shutdown 端，封鎖PWM脈沖輸出。 另外一種方法是當負載斷路時使電源立即停止工作。

　　上海歐切斯研究出LED電源的幾種保護方式，對一個給定的直流開關電源來說，保護電路是否完善并按預定設置工作，對電源裝置的安全性和可靠性至關重要。而電源的可靠性將會影響到LED產品(pin)的壽命，因此通常需要用幾種保護方式加以組合來構成完善的保護系統，確保直流開關電源的正常工作。歐切斯將這些措施實際用于驅動LED負載，工作安全可靠。如果您對我們的產品感興趣，請咨詢歐切斯的官方網站：//26625.cn/。歐切斯期待與您合作！