La migliore soluzione per evitare che i LED ad alta potenza si surriscaldino e si danneggino

Sia la teoria che la pratica hanno dimostrato che le prestazioni e la durata dei LED sono strettamente correlate alla temperatura operativa della giunzione PN del LED. Quando la temperatura di giunzione nel chip LED aumenta di 10°C, il flusso luminoso verrà attenuato dell'1% e la vita del LED si ridurrà del 50%. Sovracorrente, sovratensione e surriscaldamento ridurranno significativamente le prestazioni luminose e la durata del LED. Pertanto, oltre a una buona progettazione per la dissipazione del calore, è necessario considerare anche una protezione dal surriscaldamento sicura e affidabile.

Solitamente per i LED, circa il 20% della potenza in ingresso viene convertita in luce e l'80% in calore. Ciò dipende da una varietà di fattori. La generazione di calore può essere correlata a irregolarità nello strato inferiore e all'emissione di fononi, alla sigillatura, ai materiali, ecc. Del calore totale generato dai LED, il 90% viene trasmesso per conduzione. Per dissipare il calore dalla giunzione del LED, la conduzione è il principale canale di conduzione del calore, poiché la convezione e l'irraggiamento rappresentano solo circa il 10% del trasferimento di calore totale.

Ovviamente le sorgenti luminose a LED necessitano di precisi sistemi di gestione energetica e termica, perché rispetto ad altre sorgenti luminose, la maggior parte dell'energia elettrica fornita ai LED viene convertita in calore. Senza un'adeguata gestione termica, questo calore influirà sulla durata del LED e sulla resa cromatica. Allo stesso tempo, poiché i dispositivi di pilotaggio LED sono dispositivi in ​​silicio, presto falliranno. Ciò significa che deve essere dotato di un dispositivo di protezione da sovracorrente di backup a prova di guasto.

Quindi, perché ritieni che una progettazione di successo dell'illuminazione a LED ad alta potenza non possa fare a meno del PPTC? Molte persone pensano che il driver LED stesso possa fornire funzioni di protezione da sovracorrente e surriscaldamento, non è necessario aggiungere un dispositivo PPTC esternamente, perché ciò aumenterebbe i costi aggiuntivi. Ma questa è una visione sbagliata. Molti driver LED vengono facilmente danneggiati dalla tensione CC e dalla polarità errata. Anche l'uscita del driver LED può essere danneggiata o distrutta a causa di un cortocircuito. Sebbene la maggior parte dei driver LED contenga funzionalità di sicurezza integrate, tra cui lo spegnimento termico e il rilevamento di cortocircuiti e circuiti aperti dei LED. Tuttavia, per proteggere i circuiti integrati (CI) e altri componenti elettronici sensibili, potrebbero essere necessari ulteriori dispositivi di protezione da sovracorrente. Pertanto, solo il PPTC (in particolare il PolySwitchPPTC ripristinabile) è la soluzione più adatta per prevenire il surriscaldamento e il danneggiamento dei LED ad alta potenza.

Le caratteristiche di protezione che un tipico driver a corrente costante per LED ad alta potenza può fornire includono: protezione da arresto termico, comparatore di sovratensione/sovracorrente, MOSFET a corrente elevata, regolazione della dimensione della corrente e un certo livello di protezione ESD. Tuttavia, la sua funzione di spegnimento termico è solo una funzione di autoprotezione ed è difficile da applicare alla protezione del design dal surriscaldamento dei LED. Le sue funzionalità di protezione da sovratensione/sovracorrente richiedono un circuito di protezione da sovratensione esterno e lo spegnimento dell'alimentazione potrebbe causare altri problemi. La modalità di guasto del MOSFET ad alta corrente è solitamente il cortocircuito, che rappresenta un potenziale fattore pericoloso. Il rispetto delle attuali caratteristiche di regolazione per la regolazione dei LED può causare problemi di surriscaldamento dei LED.

Ma il concetto di PPTC per proteggere i LED ad alta potenza è diverso. Presenta i seguenti 4 vantaggi unici: 1) La tipica modalità di guasto del PPTC è ad alta impedenza, quindi i LED sono sicuri anche in stato di guasto. 2) PPTC può misurare direttamente la temperatura del LED, quindi può essere protetto personalmente. 3) PPTC può realizzare funzioni di protezione da sovratemperatura, sovracorrente e sovratensione. È molto semplice da usare e non richiede circuiti esterni. Il LED può funzionare normalmente anche nello stato protetto. 4) Consentire ai progettisti di realizzare progetti di regolazione a un costo inferiore senza preoccuparsi dei problemi di sicurezza. Pertanto, è sufficiente dotare un dispositivo PPTC esterno al driver LED per ottenere una maggiore sicurezza, soddisfare gli standard di sicurezza più severi e ottenere una riduzione dei costi