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如何实现LED照明设备的过热保护?

随着LED照明设备(发光二极管)性能的不断提高,价格越来越低,市场迅速扩大。 LED照明设备已经实现了较低的价格。但是,与传统的白炽灯和荧光灯相比,照明设备的实际性能仍然很差,人们已经指出了其安全性问题。尽管LED具有高效照明和低功耗的特性,但是高亮度LED元件本身处于异常高温状态。本文将介绍村田制作所的陶瓷PTC热敏电阻POSISTOR的使用。简单地实现了LED照明设备的过热保护方法,可以实现低成本,提高LED照明设备的安全性。演示板说明图1:村田制作所展出的发光二极管(LED)演示板LED演示板上装有五个表面安装LED,电路板背面装有一个小型陶瓷加热器。在它正下方。液晶显示屏显示LED附近的电路板温度。右下角的照片表明,电路板背面的加热器正在强行加热LED。 LED附近的温度达到80°C或更高,并且过热的LED的亮度大大降低。这是由于PTC热敏电阻“ POSISTOR”处于热导状态。安装在LED附近,并且流过LED的电流受到限制。这样,当LED自身异常加热或由于外部原因导致LED周围的温度异常升高时,通过降低LED的亮度,可以防止LED持续发热,从而可以防止发生诸如以下的严重情况。照明设备冒烟和燃烧。图2是这种类型的LED演示板的电路原理图。对并联连接的5个LED施加5V的恒定电压。通过双晶体管,固定电阻(R)和“ POSISTOR”被固定。 (RPTC)与LED串联连接,并且组合电阻(R和RPTC)限制了流过LED的最大电流。晶体管的作用是控制“ A”的电势,从而打开和关闭流过LED的电流,并依靠PWM控制来调节LED的亮度。当“ A”的潜力为“ ON”,则“ TR2”的基极和发射极之间的电压(VBE)为“ ON”。两个晶体管的电阻固定在约0.7V。因此,流过LED的电流(ILED)的值仅由串联电阻(R + RPTC)确定。例如,当温度为250℃时,电阻(R + RPTC)为3.5&。 Ω; LED的电流为200 mA。为什么图1右侧的LED达到高温后会急剧下降?让我们使用图3进行解释。图3:相对的“ POSISTOR”。电阻温度特性和LED电流温度的试验产品。安装在LED演示板上的是贴片类型“ POSISTOR”。试用产品。当温度达到25℃时,电阻值为0.5Ω。 。 “ POSISTOR”是具有正温度系数特性的陶瓷热敏电阻。它的特点是在特定温度下其电阻值可以迅速增加超过1000倍。 “ POSISTOR”的电阻和温度特性曲线如图3所示。左图显示了试用产品。由于在LED演示板上,3.0& Omega;固定电阻(R)和“ POSISTOR”电阻((RPTC)串联连接,等效电阻(R + RPTC)也会随温度变化。等效电阻确定流过LED(ILED)的电流。如右图所示,如果温度当温度低于40°C时,LED电流大约恒定,约为200mA。如果温度超过40°C,则通过LED的电流将受到有效限制,温度低于40mA时为80°C。 LED电流加上“ POSISTOR”,可以构成这种过热保护结构,即使由于某种原因LED处于高温状态,即使设置了这种过热保护结构,LED也不会这样做。在高亮度照明下会进一步发热,使用这种简单的方法可以防止发生严重问题,例如由LED引起的冒烟和燃烧,无需使用复杂的温度检测功能和逻辑电路。用于判断的元件,以及LED控制功能的电流。但是,即使在高温下,电流也无法