造成LED损坏的主要原因，如何保护LED电路？

什么是LED电路

LED电路是一种可以将电能转换为可见光的半导体。它改变了节能灯的白炽钨丝灯和三色发光的原理。它采用电场发光。如果您需要使用更多的LED产品并串联所有LED。这将要求LED驱动器输出更高的电压。如果所有LED 并联连接，则需要更大的 LED驱动器输出电流。所有LED串联或并联，不仅限制了LED的使用量，而且并联LED负载电流越大，驱动成本也会增加，解决办法是采用混合方式。排列串联并联的平均LED数量，使分配给一个LED串联支路的电压相同，同一串联支路中每个LED的电流也基本相同，亮度相同，通过各串联支路的电流相似。

白光LED是一种电压敏感器件，在实际工作中，应将电流限制在20mA以内。但由于使用中的各种原因，电流经常增加。如果没有保护措施，在一定时间内，这种电流会增加，会损坏LED的幅值。

造成LED损坏的主要原因有：

（1）电源电压突然升高。

（2）某一元件的线路或印刷线或其它导线短路引起LED电源短路的形成，使电压升高。

（3）由于LED自身质量损坏，从而形成短路。它是传递给其他LED的原始压降。

（4）灯管温度过高，使LED的特性变差。

（5）灯具进水里面，水是导电的。

（6）您在装配中没有做好防静电工作，使内部LED被静电伤害。虽然应用正常的电压和电流值，但也容易导致LED损坏

LED的光学特性随温度而显著变化。LED发出的光量随着结温的升高而减少。对于某些技术，发射波长也随温度而变化。如果不适当控制驱动电流和结温，LED效率会迅速下降，导致亮度降低和寿命缩短。与结温相关的另一个LED特性是正向电压（图1），VF是LED两端的正向压降。VF

约为 2 伏（红色 LED）和 3.5 伏（蓝色 LED）。TF 代表 PN 结时 LED 内部的温度。如果此温度过高，LED 将损坏。Ij 是通过 LED

的正向电流。如果仅使用一个简单的偏置电阻来控制驱动电流，则VF将随着温度的升高而降低，驱动电流将增加。对于大功率LED尤其如此，这可能导致热击穿和组件故障。通常的做法是通过将LED安装在金属芯印刷电路板（PCB）上来加速传热来控制结温。线耦合瞬变和浪涌电流也会缩短LED寿命，许多LED驱动器容易受到直流电压和极性误差的影响，LED驱动器输出也可能因短路而损坏或破坏。大多数

LED 驱动器都包含内置安全功能，包括热关断和 LED 开路和短路检测。但是，为了保护IC和其他敏感电子元件，可能需要额外的过流保护元件。

如何保护LED电路

1 在保护电路（管）中使用保险丝

由于保险丝是一次性的，并且反应速度慢，效果差，因此保险丝不适合在成品LED灯中使用。因为LED灯现在主要在城市的光泽工程和照明工程。它要求LED保护电路非常苛刻：在正常使用电流时可以立即启动保护，使LED电源电路断开，这样LED和电源就可以在正常光线下得到保护，然后自动恢复供电，不影响LED工作。电路不能太复杂，体积不能太大，成本更低。因此，保险丝的使用非常困难。

2 使用瞬态电压抑制二极管（TVS）

瞬态电压抑制二极管是一种二极管形式的高性能保护装置。当其两极受到反向瞬态高能冲击时，两极之间的高电阻可以立即降低到低电阻，在极短的10秒负时间内12，吸收高达几千瓦的浪涌功率，将两极之间的电压箝位在预定的电压值，

有效保护电子电路中的精密元件。瞬态电压抑制二极管具有响应时间快、瞬态功率大、漏电流低、击穿电压偏差一致、钳位电压易于控制、无损伤极限、体积小等优点。但是，在实际使用中，要找到满足所需电压值的TVS器件并不容易。LED灯珠损坏主要是由于芯片内部过热引起的过电流。TVS只能检测过电压，不能检测过电流。要选择合适的电压保护点很难把握，这种不能生产的装置在实践中很难使用。

3 选择自恢复保险丝

自恢复保险丝，又称聚合物正温PTC热敏电阻，由聚合物和导电颗粒组成。经过特殊处理后，导电颗粒在聚合物中形成链状导电路径。当正常工作电流通过（或组件处于正常环境温度）时，PTC自恢复保险丝表现出低电阻状态。当异常过电流通过电路（或环境温度升高）时，高电流（或环境温度）产生的热量使聚合物迅速膨胀，也切断了导电颗粒形成的导电路径，PTC自恢复熔断器呈现高阻抗状态。当电路过电流（过温状态）消失时，聚合物变冷，体积恢复正常，其中导电颗粒重新构成导电路径。PTC自恢复保险丝显示低电阻的初始状态。在正常工作状态下，自恢复保险丝的热量非常小。在异常工作条件下，其耐热性非常高，限制了通过它的电流，从而起到了保护作用。

在特定电路中，您可以选择：

（1）分流保护。一般的LED灯分为许多串联分支。我们可以在每个分支前面单独添加一个 PTC

组件以进行保护。这种方法的优点是精度高，保护可靠性好。

（2）全面保护。前面所有灯珠加一个PTC元件，对整个灯进行保护。这种方法的好处很简单，不考虑体积。对于民用产品来说，这种保护在实际使用中还是令人满意的。