LED照明燈存在的問題和解決辦法

　　稱為希望之光的LED,從1964年發明至今，已發展到普及化照明的時代，其節能、環保、亮度高、功耗小、壽命長、耐沖擊等優點，前景極為廣闊；在室內照明的起步階段，還有其固有的缺點，主要表現在以下幾方面：

　　1、不一致性帶來的問題：

　　理論上LED都是能發光的二極管，而實際上所有LED的電性能都是有差異的，每個廠家的生產工藝是不一致的，甚至相差很大，就是同一廠家的不同時間的工藝都是有差異的；不同廠家使用的半導體原材料的純度是有差異的，這就使LED的發光強度與驅動電流是不完全相同、耐過電流能力和發熱的差異也就自然而然的不同了；封裝工藝和封裝材料的不同，使得整體的散熱能力是不一樣的，還有組合材料的熱彭脹與散熱的問題等。由此不難看出,LED發光二極管在短期內仍存在個體之間的很大的差異，如果每個燈只用一個LED，好控制。例如電視機、DVD上的電源指示燈；而當我們用LED制作照明燈具時，就不是用單個的LED，而是用多個、上百上千個LED成陣列接入電路，因LED的差異總有一個最先損壞，當有幾個壞掉時(通常是短路)，會使電流增大而損壞其他的LED。這就是不一致性帶的結果，也是制約其發展的因素之一。

2、驅動電路復雜的問題：

　　a.在電壓匹配方面，LED不象普通的白熾燈泡，可以直接連接220V的交流市電。LED是2--3.伏的低電壓驅動，必須要設計復雜的變換電路，不同用途的LED燈，要配備不同的電源。b.在電流供應方面，LED的正常工作電流在18mA-20mA，供電電流小于15mA時LED的發光強度不夠，而大于20mA時，發生光衰而導致LED老化，同時發熱大增，老化加快、壽命縮短，當超過50mA時會很快損壞，為了延長LED照明燈的使用壽命，常用集成電路電源、電子變壓器、分離元件電源等，大電流驅動時，要配大功率管或可控硅器件，另加保護電路，要恒流、恒壓電路供電，這樣電源電路復雜，故障率、元件成本、生產成本、服務成本都將升高。這就大大地限制了市場的競爭力與購買群體。

　　二、LED照明電路的特點：

　　A、多LED燈的串、并聯矩陣結構；B、不需要控制亮度；C、LED的電流在一定范圍變化不會明顯影響照度；D、LED損壞的原因多是電流過大，超過50mA，較小的電壓變化引起較大的電流變化。所以控制過電流即可，這為電路的簡化提供依據。

　　三、解決問題的方法：

　　如果用WHPTC過流保護器作保護，從原理可知，當電路的電流超過規定值時會訊速的自動保護，在排除故障后又自動復位，無需人工更換。對LED而言，電壓的變化不是LED損壞的直接原因，而電流的增大才是LED的真正殺手。利用這個特性，在LED的電路保護上具有絕對的優勢，讓簡易電源供電變為現實。實踐證明，在LED電路出現故障以前就有效保護了。如下圖可見，因有了WHPTC可省去恒流、恒壓電路，。器件成本、生產成本、服務成本都大大降低。也大大增加了產品的市場競爭力。

　　四、型號選擇：

　　可選擇WH6-XXX 到 WH250-XXX 的 20mA-到-15A 中的所需型號。對LED進行無損保護，延長壽命。例如：WH250-020 用在220V、20mA的LED電路中，當電流超過40mA時，WHPTC在20秒左右保護。
專家指點：WHPTC保護時，其續電流使LED繼續點亮，只是光暗而不是熄滅，這是其它保護電路不具備的優點，如果是干擾電流或電壓導致保護，則干擾過去后，LED自動恢復正常點亮，而不需要人工更換或維修。

五、WHPTC系列產品可用于下列的照明、裝飾、景觀等燈具的電路保護：

　　各種LED日光燈、球泡燈、杯燈、吸頂燈、路橋燈、交通燈、隧道燈、護欄燈、空中探照燈、激光燈、投光燈、庭院燈、地埋、水底燈、墻角燈、地腳燈、幕墻燈、盒燈、迪吧燈、酒吧燈、地磚燈、廣場燈、節日燈、工藝燈、線條燈、氣車燈等LED燈。
大功率LED技術的進步也使得設計階段的散熱考慮變得越來越重要。為了避免LED的加速老化，或者最壞情況的完全報廢，LED本身不能過熱。

　　一旦大功率LED的發熱效率高于發光效率，輸入功率產生熱而不發光的比例就非常高。所以，在設計階段就必須考慮采用良好的散熱來保證LED工作可靠，并且允許它在更高的環境溫度下也能夠工作。而在選擇LED驅動電路時，則必須考慮器件的散熱。

　　確保LED芯片不致過熱的一個重要指標就是正向電流。在實際使用中，經常將工作電流設置在一個很低的水平，以確保即使在很高的環境溫度下 LED也不至于過熱。然而，如果LED的工作電流與溫度不相關，就會帶來一個很大的問題：當溫度過高時，LED的工作條件就超出了其規范的要求。此外，在 很低的溫度下，供給LED的電流會極大地低于最大允許電流。
LED驅動電路中的熱敏電阻

　　因此，人們希望控制LED的驅動電流并使之降低LED額定工作條件。某些價格昂貴的LED驅動IC可以實現這種功 能，它采用內部或外部的溫度傳感器來感知溫度并進行反饋控制。而我們則希望通過在LED驅動電路中采用PTC熱敏電阻來提供一種簡單的方法。它具有如下優點。
　　● 在室溫的情況下，正向電流是增加的。
　　● 由于減少了LED的數量，所以成本可以降低。此外，可以采用價格低廉的驅動IC，或者甚至也可以采用不具有集成溫度管理功能的驅動電路。
　　● 可以設計一個不需要IC控制，但仍能夠根據環境溫度調整LED工作電流的電路。
　　● 也可以采用低成本的LED，只是需要降低額定工作條件和提供更小的安全裕量。
　　● 如果增加過熱保護功能，LED的可靠性會得到提高。
　　● 在散熱方面也可以采用散熱器（片）等方法。

使用WHPTC前后的拓撲結構比較圖

　　淺談LED產品老化 我們在應用LED時經常會出現這樣種問題，LED焊在產品上剛開始的時候是正常工作的，但點亮一段時間以后就會出現暗光、閃動、故障、間斷亮等現象，給產品帶來嚴重的損害。引起這種現象的原因大致有：
1．應用產品時，焊接制程有問題，例如焊接溫度過高焊接時間過長，沒有做好防靜電工作等，這些問題95％以上是封裝過程造成。
2．LED本身質量或生產制程造成。 預防方法有：
1.做好焊接制程的控制。
2.對產品進行老化測試。

　　老化是電子產品可靠性的重要保證，是產品生產的最后必不可少的一步。LED產品在老化后可以提升效能，并有助于后期使用的效能穩定。LED老化測試在產品質量控制是一個非常重要的環節，但在很多時候往往被忽視，無法進行正確有效的老化。LED老化測試是根據產品的故障率曲線即浴盆曲線的特征而采取的對策，以此來提高產品的可靠性，但這種方法并不是必需的，畢竟老化測試是以犧牲單顆LED產品的壽命為代價的。

　　LED老化方式包括恒流老化及恒壓老化。恒流源是指電流在任何時間都恒定不變的。有頻率的問題，就不是恒流了。那是交流或脈動電流。交流或脈動電流源可以設計成有效值恒定不變，但這種電源無法稱做「恒流源」。恒流老化是最符合LED電流工作特征，是最科學的LED老化方式；過電流沖擊老化也是廠家最新采用的一種老化手段，通過使用頻率可調，電流可調的恒流源進行此類老化，以期在短時間內判斷LED的質量預期壽命，并且可挑出很多常規老化無法挑出的隱患LED。 有效防止高溫失靈-PTC熱敏電阻用作LED限流器 近年來，發光二極管(簡稱LED)的發展已取得巨大進步：已從純粹用作指示燈發展為光輸出達100流明以上的大功率LED。不久之后，LED照明的成本將降至與傳統冷陰極熒光燈(簡稱CCFL)類似的水平。這使得人們對LED的下述應用興趣日濃： 汽車照明燈、建筑物內外的LED光源、以及筆記本電腦或電視機LCD屏的背光。 大功率LED技術的發展提高了設計階段對散熱的要求。就像所有其它半導體一樣，LED不能過熱，以免加速輸出的減弱，或者導致最壞狀況：完全失效。與白熾燈相比，雖然大功率LED具有更高效率，但是輸入功率中相當大的一部分仍變成熱能而非光能。因而，可靠的