PPTC自恢復保險絲為LED燈提供保護

       理論和實踐都已經證明，LED的性能和壽命與LED的PN結工作溫度緊密相關。當LED芯片內結溫升高10℃時，光通量就會衰減1%，LED的壽命就減少50%，過流、過壓和過熱都會顯著地減少LED的發光性能和使用壽命。因此除了良好的散熱設計，安全可靠的過熱保護也是必須考慮的。

       通常對LED而言，約20%輸入功率轉換為光，80%則轉換為熱。這取決于多種因素，發熱可能與底層不規則以及聲子發射、密封、材料等有關。在LED產生的總熱量中，有90%通過傳導傳輸。為耗散來自LED結的熱量，傳導是導熱的主要通道，因為對流和輻射僅占全部熱傳輸的約10%。

       顯然，LED光源需要精確的功率和熱管理系統，因為與其他光源相比，提供給LED的電能大部分轉換為熱量。如果沒有適當的熱管理，這種熱量會影響LED壽命和色彩輸出。同時，由于LED驅動裝置屬于硅器件，它們很快就會失效。這說明必須要配備故障安全備用過流保護裝置。

       那么，為什么說成功的大功率LED照明設計離不開PPTC自恢復保險絲呢？很多人覺得LED驅動器本身就能提供過流和過熱保護功能，沒必要再在外部添加一個PPTC器件，因為這會增加額外的成本。但這是錯誤的觀點，許多LED驅動器很容易因直流電壓和極性錯誤而受損。LED驅動器的輸出也會因短路而受損或毀壞。盡管多數LED驅動器含有內置安全功能，包括熱關機以及LED開路和短路檢測。但是，要保護集成電路(IC)和其他敏感電子元件，可能需要額外的過流保護器件。因此，只有PPTC（特別是可復位PolySwitch PPTC）才是防止大功率LED過熱損壞的最合適解決方案。

       為了說明這個問題，我們首先來看一下典型的LED驅動器能提供什么保護功能。大多數大功率LED恒流驅動器能提供的典型保護特性包括：熱關斷保護、過壓/過流比較器、大電流MOSFET、電流大小調節、某一級別的ESD保護。但是，其熱關斷特性只是一個自保功能，很難應用到LED過熱設計保護中。其過壓/過流保護特性需要外部過壓保護電路，關斷電源可能會引起其他問題。大電流MOSFET的故障模式通常是短路，這是潛在的不安全因素。實現LED調光用的電流調節特性可能引起LED過溫問題。（自恢復保險絲在照明燈具的應用）

       但PPTC自恢復保險絲保護大功率LED的理念是不同的，它有以下4個獨特優點：
1）PPTC的典型故障模式是高阻抗，因此即使在故障狀態，LED也是安全的。
2）PPTC可以直接測量LED的溫度，因此可以貼身保護。
3）PPTC可以實現過溫、過流和過壓保護功能。使用非常簡單，不需要外部電路。LED即使在保護狀態下也可以正常工作。
4）允許設計師以更低成本實現調光設計，而不用擔心安全問題。

       因此只需要在LED驅動器外面配一個PPTC自恢復保險絲器件就可以實現更強的安全性、滿足最嚴格的安全標準和實現降成本。