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LED串维护，避免短路和开路
在大规模的室内，室外和轿车固态照明运用中越来越多地运用的LED串的要点是需求留意，以保证可靠性和安全性。避免危害瞬变和过压/欠压条件是解决方案的一部分。另一个方面是规划的照明设备，这样，假如一个设备产生毛病，并翻开电路，体系能够补偿并坚持令人满意的光输出。
尽管室外运用特别软弱，在轿车范畴的电路维护是一个安全要害的问题。最佳的解决方案将在很大程度上取决于所挑选的拓扑结构，而且挑选最恰当的LED驱动器，其自身能够依赖于运用程序的性质。
本文将概述一些的许多设备和拓扑可供挑选。它会进一步考虑由LED驱动器制造商出产的，其间包含了避免破坏性条件的功用和保证与开路和短路LED串继续安全运转的尽力。
详细将参阅了多项广泛德州仪器，凌特和安森美半导体供给的驱动程序。详细的部件包含TI的LM3431和LM3466线性电流操控器，线性的LT3795 / 6 DC / DC LED驱动器和安森美半导体的NCV7680电流操控器，针对轿车和通用照明。
最终，本文将要点介绍最新的来自Littelfuse的LED开路维护设备的PLED规模。
易受浪涌
固态照明的一个要害的吸引力是外形由LED灯简略，特别是衔接多个LED串入的才能的灵活性。 LED串被广泛地用于一系列照明运用范畴，从国内顾客经过零售，修建和轿车。尽管比较巩固比较有些特殊的照明技能，LED灯很简略遭到静电放电，电磁搅扰和雷电感应浪涌和瞬变。跟着串联的LED，需求维护的整个规划是至关重要的，以避免不行接受的状况，其间一个开放式毛病指示灯平息字符串中的一切指示灯。
一般状况下，规划人员挑选的稳定电流，而不是稳定电压阵列，由于它是更有用的，特别是对串联衔接的发光二极管。稳定电流的LED串保证亮度是沿着串相同，而不论输入电压或LED正向电压。
在这种状况下，一个稳定电流LED驱动器能够被指定，这是经过规划仅能够在特定规模内的驱动电压。挑选适宜的LED驱动器将取决于拓扑和运用的需求。
NCV7680由安森美半导体图画
图1：恒流，进步为根底的电流操控器，如NCV7680安森美半导体，用于驱动和维护在轿车后照明等车内运用的LED串。
假如，在说明书阶段，规划者是不知道什么电压的灯具需求，通用输入电压驱动器可所以溶液。既不所以经济也不一样有用，这样的解决方案供给了灵活性，由于它被规划，以习惯这两个高输入电压和高输入电流的规划。
多个字符串，一般并联衔接，一个多通道驱动器是必需的。一个真实的多通道驱动器将调理每个通道独立于其它输出(串)。规划的这个款式答应每个信道，其间包含其自己的电流调理和/或毛病维护。此外，该才能组通道答应的LED切换到略微错开，然后最大极限地削减开关瞬态和EMI。
升压是最好的
在许多运用中，包含轿车规划中，升压根据恒流驱动是优选的，和短路维护是特别重要的。日益，升压拓扑应战传统SEPIC(单端初级电感转化器)的规划，其可所以贵重的和杂乱的。某些设备能够在多种形式然而来装备，供给额外的灵活性。高度集成化，现代化的驱动程序供给先进的功用，如频率操控和相控调光，以及供给杰出的维护，避免困难的状况。开关形式升压转化器能够与线性低压降(LDO)稳压器为每串LED的准确操控相结合。
一个风趣的比如是德州仪器LM3431 3通道线性电流操控器，结合一个升压切换操控器。这Q1轿车级器材十分适用于驱动多串LED背光源面板，如仪表盘，以及其他运用的空间是至关重要的。该器材驱动三个外部NPN晶体管或MOSFET能够供给高精度恒流三个LED串。输出电流进行调理来驱动弦超越200毫安。该设备能够被装备为驱动多达六个LED串。
升压操控器驱动5和36 V.其它维护功用之间的外部NFET开关升压调理从输入电压包含LED短路和开路维护，毛病推迟/过错符号，逐周期电流约束和热关断为在IC和LED阵列。
关于通用的多串LED照明运用，TI公司的LM3466还支撑稳定电流拓扑结构。具有宽输入电压规模内，它能够驱动多个20 LED串最多的的70V每串。该设备主动平衡每个活动LED串的电流，即便每个串的正向电压是不同的。假如有任何LED串操作过程中翻开时，LM3466主动平衡的供电电流经过一切剩下活动的LED串。其结果是，照明体系的整体亮度被坚持，即便一些LED串是操作期间翻开。
驾驶员集成了70 V 1.5 A N沟道MOSFET的2.06 A的电流约束的模块化规划意味着额外的LED串能够经过简略地增加一个电阻和电容被增加。重要的是，该器材具有欠压确定，毛病申告，热锁断和热关断维护。作为一个朴实的线性器材，电磁搅扰最小化。
多模
凌力尔特的升压型驱动器架构的倡导者，特别是对串联的LED在轿车规划中运用的字符串，一般13.8 V或更低的额外电压。巩固的短路维护的规定是该公司的LT3795升压型DC / DC的一个要害特性的LED驱动器。该器材可在升压，降压 – 升压，SEPIC和降压形式架构进行装备。
维护功用包含可编程LED开路维护，“OPENLED’标志，短路维护，”SHORTLED’标志，和可编程欠压确定与滞后。
该设备能够，实际上调理稳定电流或稳定电压。它具有输入电压规模为4.5至100V。在操作中，设备驱动从内部稳压7.7 V电源一个低端外部N沟道MOSFET。扩频频率调制能够被激活，以进步EMC。
另一部分在系列，以相同的LED电路维护特色，LT3796，供给了一个6到100伏的输入电压规模。一个独自的高侧扩大是用两个电阻增益装备的，而且能够用于调理第二电流或电压。见图2所示。
凌力尔特的LT3796图的图画
图2：装备为升压转化器来驱动34 W精品LT3796 LED从一个宽输入规模的字符串。 LED电流降额在低输入电压，以避免外部电源部件过热。前端电流检测扩大器监督输入电流经过转化输入电流的电压信号在CSOUT销。电阻网络的FB1引脚供给OPENLED维护，这约束了输出电压，并避免ISP引脚，ISN销和几个外部组件从超出其最大额外值。
轿车合格
安森美半导体供给多种操控器和LED串驱动器。新设备专为轿车运用的AEC-Q100资历NCV7691电流操控器和预驱动器。针对轿车后组合灯，中心高位刹车灯和日间行车灯，它驱动多串，并具有PWM和确诊才能，以及衔接电池和负温度系数(NTC)输入。
开LED串和短路确诊功用保证操作的可靠性得到坚持。由FLTS销衔接在一起，多个设备的状况下能够检测到过错的被封闭。波折功率限值降低了在过压条件下的驱动电流。该器材选用外部双极晶体管和反应电阻，以准确地调理LED驱动电流。多达八个LED串可一起被驱动。
该NCV7680，一起，该公司现有的LED串驱动器，供给了相似的功用，并针对相同的运用程序。它由八个线性可编程恒流源，驱动输出高达每通道75毫安。 PWM是可选的。当没有外部FET运用该设备可用于低电流运用最有用的。
一起契合轿车行业标准，但更简略，更经济的解决方案，是NSI45025 45 V 25毫安，线性恒流稳压器。根据自偏置晶体管技能，它调理电流过电压规模宽，处理高达45 V的继续时间短。它被规划为具有负温度系数，以维护LED免受热失控在极点的电压和电流。
包含在热鲁棒包，恒流调理器当即接通，并在调理为25%，只要0.5V。它不需求外部元件，答应它被规划为高或低侧调理器。高阳极 – 阴极电压额外值可接受轿车，工业和商业标志运用中常见的电压浪涌。更大的输出电流和更严厉的耐受电流版别也可供给。
代替办法
另一种办法在LED串供给开路维护是Littelfuse供给，其PLEDxUx单向系列LED开路维护器。 PLED设备衔接在横过每个LED或在串联串每两个或三个LED平行。 PLEDxUx系列器材与1 W的LED兼容，名义上350毫安在3 V.
在操作中，PLED供给备用电流途径时在一个串中的任何单个LED失效为开路。而不是供给维护，避免浪涌和瞬态事情，它减轻了EF-fects单LED毛病。它还供给了更高的LED可靠性反向电池/电源极性维护。
一个典型的恒流源用于驱动一个串具有最大(开路)输出特性伏年纪，称为“兼容电压”，将呈现跨过任何失利翻开串中的LED。这一事情三角函数 – 热尔相关的PLED设备翻开，并经过LED串的其余部分坚持CUR租金。用恰当规划的LED串的lu-minaire，单个LED的失效并不严厉，是很少乃至显着。
PLEDs十分适合于要求高可靠性和低维护野外运用。典型的运用包含大街，地铁，机场跑道和地道照明，以及轿车前灯，路旁边的警示灯和标志。
在系列规模内的设备包含9 V(作业电压)，18 V(钳位电压)PLED9US单向指示灯维护和PLED13US，13 V(作业电压)，26 V(钳位电压)的运用程序。
定论
串联衔接的LED是在宽规模的运用越来越遍及，从荧光管替换，以大屏幕背光轿车的后部组合灯和仪表板仪表板。从开路或短路毛病维护这些字符串是至关重要的。解决方案将取决于拓扑。本文示出了一些选用恒流操控器和进步系LED驱动器，以及独立的，离散的维护设备的办法。
