LED照明保險絲選型要求之開機脈沖

保險絲在整個LED照明的電源中所占比率很小，一般一個電源只使用1顆保險絲，很多情況下不太能夠引起電源設計工程師的注意，在此向各位工程師朋友分享一下在LED lighting上保險絲使用的經驗。

在LED照明電源上選擇保險絲有很多考慮因素，但是其中一個很重要的因素就是要考慮電源開機瞬間所導致的開機脈沖，如果選型不當，開機脈沖會把保險絲沖斷，導致燈點不亮。

一、為什么會有開機脈沖?

由于LED 照明電源一般都是開關電源，而開關電源一般都會使用較大的電容濾波，由于開機瞬間電容充電而形成一個較大的電流尖峰。

從理論上來看，電容充電的影響因素有3個：

二、哪些元件影響開機脈沖?

由于LED照明電路，在整流橋之前比較類似，所以針對LED照明輸入電路來逐一分析影響因素：

Fuse、PCB走線、整流橋，此3部分只影響參數R。如果總阻抗增加，會降低Peak值，同時增加脈沖寬度。

MOV，無影響

X電容，會影響C和R，但是與濾波電容相比，X電容往往非常小，可以忽略不計。所以也可以認為無影響。

電感，本身帶有阻抗與電感;所以一方面影響脈沖的Peak，另外也會起到延長脈沖的作用。在實際使用中，影響比較大一些。

濾波電容，由于電容量與ESR的存在，導致濾波電容的大小和種類的不同，開機脈沖的Peak與實際寬度也不一樣。濾波電容是實際使用中對于開機脈沖影響最大的電源元件。

PFC：帶有PF值要求的電路，往往使用更小的濾波電容，同時還會存在補償電路，所以開機脈沖往往非常小。美國能源之星對>5w的LED照明燈具就有PF值要求;采用IEC標準的國家或地區25w以上有要求。

三、實際開機波形的測試

由于電網電壓是正弦波，隨著相位的不同，電源的開機脈沖也不同，所以我們選擇在90°相位情況下測試。

1、電容增大，由于ESR和容量的共同影響，導致開機脈沖Peak增大，脈沖寬度也增加

2、使用色碼電感后，由于阻抗與電感的共同作用，改變了波形的形狀，同時降低了脈沖的Peak電流值。

四、如何保證保險絲開機不斷?

每次脈沖沖擊保險絲，保險絲都會受到一定的損傷，經過多次反復沖擊保險絲就會熔斷。以下為AEM產品耐受沖擊次數的表格：

如果要保證保險絲承受10萬次的電源開機脈沖沖擊而不斷，那么要選擇保險絲的I2t>開機脈沖能量的5倍以上。以2.2uF電容無電感的脈沖波形為例，計算開機脈沖能量=(37.5)2*0.000019*1/2=0.013，只要選擇保險絲I2t > 0.065(0.013*5)即可保證保險絲可承受冷開機情況下10萬次脈沖。如果考慮熱開機情況，那么需要考慮溫度折減系數，以AEM產品為例，在105℃狀態下，大約只折減80%，也就是說，如果要達到熱開機10萬次，保險絲不斷，那么只要選擇保險絲的I2t > 0.081(0.065/80%)。

五、從LED照明的開機脈沖角度來說，快慢斷保險絲均可適用

有很多工程師朋友因為使用習慣而較多的采用慢斷型保險絲，實際上對于LED照明來說快慢斷保險絲均可滿足要求，只要在選型的時候注意保證保險絲的I2t > 開機脈沖的6.5倍即可保證熱開機10萬次不斷。

目前市場上能夠滿足LED照明的保險絲種類比較多，常見的有傳統的玻璃管、陶瓷管、塑封插件等類型，也有如AEM 推出的250Vac貼片保險絲——MF系列，如果工程師朋友遇到使用空間、生產工藝成本的壓力，可以選用貼片型的產品。