泰科瑞侃详解LED照明电路保护设计需求

中心议题：

• PPTC的原理以及在LED保护电路上的应用

泰科电子瑞侃电路保护部日前在深圳的LED技术研讨会上探讨了PPTC在LED中的应用，并接受了电子元件技术网的专访。瑞侃是泰科电子旗下电路保护器件专业供应商，也是PPTC（高分子正温度系数）材料的发明者，其过流过压保护器件广泛应用于消费电子、IT、通信、工业、汽车等多个领域。

泰科电子保护事业部郭涛介绍了泰科保护器件的选型和应用指南。在过流保护（OCP）方面，泰科提供PolySwith自复式元件，在过压保护（OCP）方面，泰科提供MOV（金属氧化物压敏电阻）、SiBar突波吸收保护元件、GDT（气体放电管）和PESD静电保护元件，此外，泰科还提供综合保护元件2Pro和Polyzen产品线。

对于LED设计，因为LED特殊的结构原理，需要格外关注过压、过流与过热保护（OTP）问题。LED在使用中会面临到电压波动、瞬间开关浪涌、ESD、雷击及地电位反冲等多种情况，造成过压、过流和过热，使LED损坏或性能、寿命下降。

LED过压造成的故障

LED过流形成的故障

LED过热问题

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随着半导体工艺的进步，许多集成电路厂商推出的LED驱动芯片也集成了OCP、OVP或热关断等功能，但这些方案都有各种各样的缺点。比如说，许多集成OV/OC比较器保护的IC需要额外的外部电路配合，造成PCB面积和成本提升，直接将电路关断的保护形式也不适用于很多场合。一些方案采用热关断设计，但与热保护的结合设计通常不易。也有不需要外部元件的具备OVP、OCP功能的全集成驱动IC，但这类产品价格通常都会很高，不利于系统厂商控制成本。

PPTC的特性是出现故障时，PPTC会变热、电阻增加，从而保护设备不受损坏，故障排除后PPTC复位回到低电阻状态，所以可以把PPTC看作“可自恢复的保险丝”。郭涛表示，采用PPTC与普通驱动配合应用，对于LED保护有很多优势：PPTC通常的失效模式为“高阻”，所以属于“安全失效”模式；PPTC可置于LED旁边，可直接贴近LED测量温度，因此保护更加紧密实现OTP和OVP功能；无需过多外围电路；保护状态下，LED依然可以工作，不同工作电流下形成丰富的温度关断点（TCO）选择，符合LED寿命曲线，设计工程师可以较为容易的根据需求进行设计，来决定在故障条件下LED是亮度折减还是彻底关断。

PPTC的大部分专利已于2000年过期，所以2000年过后有许多厂商，包括台湾地区和中国内地厂商推出PPTC的产品。郭涛表示，泰科瑞侃强调的是提供最适合的产品，而不是最便宜的产品，许多厂商虽然能把PPTC的价格做的很低，但他们大部分都没有经过美国UL认证，就直接将生产出来的产品放到市场上卖。泰科瑞侃的每一款电路保护产品都通过了UL认证，从而保证产品的质量和可靠性。

除了为客户提供高性能的产品，泰科瑞侃还能为客户提供更多的增值服务，比如，泰科在上海设立了测试实验中心，可以为客户的产品进行实验和方案评估，从而帮助客户进行保护元件选型与设计。