【导读】LED灯具失效一是来源于电源和驱动的失效，二是来源于LED器件本身的失效。通常LED电源和驱动的损坏来自于输入电源的过电冲击(EOS)以及负载端的断路故障。输入电源的过电冲击往往会造成驱动电路中驱动芯片的损坏，以及电容等被动元件发生击穿损坏。负载端的短路故障则可能引起驱动电路的过电流驱动，驱动电路有可能发生短路损坏或有短路故障导致的过热损坏。
LED器件本身的失效主要有以下几种情况。
1、瞬态过流事件
瞬态过流事件是指流过LED的电流超过该LED技术数据手册中的最大额定电流，这可能是由于大电流直接产生也可能是由高电压间接产生，如瞬态雷击、开关电源的瞬态开关噪声、电网波动等过压事件引起的过流。这些事件都是瞬态的，持续时间极短，通常我们将其称为尖峰，如“电流尖峰”、“电压尖峰”。造成瞬态过流事件的情况还包括LED接通电源，或是带电插拔时的瞬态过电流。
LED遭受过电冲击后的失效模式并非固定，但通常会导致焊接线损坏。这种损坏通常由极大的瞬态过电流引起。除了导致焊接线烧断外，还可能导致靠近焊接线的其他部分损坏，例如密封材料。
2、静电放电事件
静电放电(ESD)损坏是目前高集成度半导体器件制造、运输和应用中最为常见的一种瞬态过压危害，而LED照明系统则须满足IEC61000-4-2标准的“人体静电放电模式”8kV接触放电，以防止系统在静电放电时有可能导致的过电冲击失效。ESD事件放电通路导致的LED芯片的内部失效，这种失效可能只是局部功能损坏，严重的话也会导致LED永久损坏。
对于接近80%能量都转化为热量的LED照明设计而言，热管理和故障过热?；な瞧涿媪俚囊桓鎏粽?。理论和实践都已经证明，LED的性能和寿命是与LED的PN结工作温度紧密相关。当LED芯片内结温升高10℃，光通量就会衰减1%，LED的寿命就会减少50%。
电源及驱动电路的?；?/strong>
由于LED电源和驱动电路容易遭受过电冲击和短路故障而损坏，因此在驱动电路设计中要充分考虑各种故障状态的?；ご胧?，以提高电路的可靠性，从而降低返修率。泰科电子的LVR系列PTC可以实现交流电源的过流和短路?；?，ROV用于过电冲击和浪涌保护。POLYZEN系列是用于直流电源输入口的过压过流综合?；ぴ?，LED灯串中的表面贴系列则是实现负载过流或断路故障?；?图1)。
图1：断路故障保护电路图
PPTC在LED照明中的过流和过热?；?/strong>
虽然许多高端LED驱动器件逐渐集成了过流、过热等?；すδ埽谛矶喑『?，特别是过热保护方面，仍然需要分立元器件方案作为协同保护方案，以使灯具具有更高的可靠性和更长的寿命。
PPTC是指高分子聚合物正温度热敏电阻，是由聚合物与导电粒子等构成，经过特殊加工后，导电粒子在聚合物中构成链状导电通路。当正常工作电流通过(或元件处于正?；肪澄露?时，PPTC呈低阻状态。当电路中有异常过电流通过(或环境温度升高)时，大电流(或环境温度升高)所产生的热量使聚合物迅速膨胀，切断了导电粒子所构成的导电通路，PPTC呈高阻状态。当电路中过电流(超温状态)排除后，聚合物冷却，体积恢复正常，其中导电粒子又重新构成导电通路，PPTC又呈初始的低阻状态。PPTC的体积小，成本低，可反复使用，实现了电路?；?/a>的自动启动和自动恢复。
在LED照明中，根据灯具应用场合的不同有不同的过热保护方式，通常分为两种。一种方式是达到规定温度立即启动关断?；ぃ酥直；ねǔＳτ糜诘缆方煌ㄐ藕诺?。另一种方式是到一定温度启动?；?，进行降电流驱动，此种?；ねǔＳτ糜谑夷谡彰骱偷缆氛彰鳌?/div>
图2：分路保护电路
图3：主干路保护电路图
图4：LED阵列照明的过热保护
泰科电子针对LED照明应用开发了一款PolySwitch产品。该产品在环境温度65℃下可以保证350mA电流正常通过，可在环境温度超过85℃时进行?；?，通过合理设计、配置，可以分别以关断或调暗的方式对LED灯具进行保护。
串并联相结合的巨型阵列照明或景观灯的过流和过热?；ぴ诔杀居氡；し桨傅南嗷テ胶庵?，通常有两种保护方案可以采用。一是分路?；?图2)：对多串的LED系统，可以在每隔支路上串联一颗PPTC分别进行保护。这种方式的好处是可以实现精确?；?，不会因为某一支路的故障而导致整个灯具的不工作，?；さ目煽啃院?。二是主干路?；?图3)：这种保护就是在灯具的主回路上串联一颗PPTC，对整个灯具进行保护。这种方式的好处是成本低，占板面积小。
图2：分路保护电路
图3：主干路保护电路图
此外，PPTC可以作为温度传感器与LED驱动器配合使用，实现LED阵列照明的过热?；?图4)，在大型阵列照明中，由于LED灯串众多且结构较为复杂，在实际应用中容易出现过热故障的位置，往往并不固定于某个特定的位置，因此单颗过热检测器件很难提供完善的过热?；?。PPTC在正常工作下的低电阻以及正温度系数特性，可以方便地将数颗PPTC串联于热?；ぜ觳獾缏?，实现多点过热监控。将多个PPTC串联、并安装于可能出现过热的部位。由于PPTC的低电阻，THRM引脚电平为0，电源电路正常工作。当灯具某处或多处发生过温故障时，THRM回路中的一颗或几颗PPTC受热，电阻急剧上升，THRM引脚电平变为高电平，从而启动LED驱动器设计的过热保护方案，实现过热关断或过热折减驱动。这种解决方案对LED面光源的过热?；ざ跃糜行АＬ┛频缱涌梢晕突峁┫喙氐纳杓萍把橹し?。
图4：LED阵列照明的过热保护
