LED 灯具损坏常见原因及保护方案大功率白光 LED 作为新型绿色照明技术,有光转换效率高、能耗低、寿命长、无需维护等优点,逐渐被应用于各种照明领域
LED 的长寿命是基于其安全的工作环境,对于 LED 照明来讲,主要有两种威胁影响其寿命:一是过电冲击,就是 LED 上施加的电流超过该 LED 技术数据手册中的最大额定电流,包括过压引起的过电冲击;另一种是过热损伤
这些损坏可以表现为器件的立即失效,也可能发生在过电流冲击事件后许久才失效,缩短 LED 工作寿命
LED 灯具损坏的原因 LED 灯具失效一是来源于电源和驱动的失效,二是来源于 LED 器件本身的失效
通常LED 电源和驱动的损坏来自于输入电源的过电冲击(EOS)以及负载端的断路故障
输入电源的过电冲击往往会造成驱动电路中驱动芯片的损坏,以及电容等被动元件发生击穿损坏
负载端的短路故障则可能引起驱动电路的过电流驱动,驱动电路有可能发生短路损坏或有短路故障导致的过热损坏
LED 器件本身的失效主要有以下几种情况
1.瞬态过流事件 瞬态过流事件是指流过 LED 的电流超过该 LED 技术数据手册中的最大额定电流,这可能是由于大电流直接产生也可能是由高电压间接产生,如瞬态雷击、开关电源的瞬态开关噪声、电网波动等过压事件引起的过流
这些事件都是瞬态的,持续时间极短,通常我们将其称为尖峰,如“电流尖峰”、“电压尖峰”
造成瞬态过流事件的情况还包括 LED接通电源,或是带电插拔时的瞬态过电流
对于汽车中的 LED 照明,ISO7637-2 的瞬态抛负载浪涌冲击则是其正常工作的一个重要威胁
LED 遭受过电冲击后的失效模式并非固定,但通常会导致焊接线损坏,如图 1 所示
这种损坏通常由极大的瞬态过电流引起
除了导致焊接线烧断外,还可能导致靠近焊接线的其他部分损坏,例如密封材料
图 1:LED 焊接线烧断损坏