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    大功率白光LED作为新型绿色照明技术,有光转换效率高、能耗低、寿命长、无需维护等优点,逐渐被应用于各种照明领域。LED的长寿命是基于其安全的工作环境,对于LED照明来讲,主要有两种威胁影响其寿命:一是过电冲击,就是LED上施加的电流超过该LED技术数据手册中的最大额定电流,包括过压引起的过电冲击;另一种是过热损伤。这些损坏可以表现为器件的立即失效,也可能发生在过电流冲击事件后许久才失效,缩短LED工作寿命。

 

LED灯具损坏的原因

 

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。

对于汽车中的LED照明,ISO7637-2的瞬态抛负载浪涌冲击则是其正常工作的一个重要威胁。

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,如图1所示。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。

LEDPN结阵列性能将出现降低或损坏,如图2所示。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,热管理和故障过热保护是其面临的一个挑战。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%。

对于在汽车中的LED照明,ISO7637-2的瞬态抛负载冲击波(Load Dump)则是其正常工作时的一个重要威胁。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的,除了导致焊接线烧断外,还可能导致焊接线的其他部分损坏,如密封材料。一般为了抑制发电机的掉负载电压,会在ECU的电源输入端并联一个过电压保护器

华巨电子凭借自己多年在过压保护领域的积累和先进的技术开发出适用于汽车产业的全系列过电压保护器,利用先进的纳米陶瓷材料处理技术,使该产品的信赖度表现特别优异,比起目前在市面上所使用的TVS或者压敏电阻展现出更好的特性。

特性:

1、符合AEC-Q200 REV-C标准

2、提供承受ISO-7637-2负载突降(Load Dump)最高等级的抑制电压的功能

3、符合ROHS,HF,REACH环保标准

4、具备良好的高温特性。(-40℃~125℃)

5、具有极低的漏电流特性。(<1 uA)

6、具有双向抑制功能

 

型号 工作电压 压敏电压 最大限制电压 最大流通量 负载突降 Jump Start Voltage(5 Min)
Vdc V (1mA) V A WLD(J) 10次 Vjump (V)
SCSMD1206A240-1R5J 12 24(±10%) 40 400 1.5

24.5

SCSMD1206A240-030J 12 24(±10%) 40 400 3 24.5
SCSMD1206A240-060J 12 24(±10%) 40 500 6

24.5

SCSMD1210A240-030J 12 24(±10%) 40 800 3 24.5
SCSMD1210A240-060J 12 24(±10%) 40 800 6

24.5

SCSMD1210A240-120J 12 24(±10%) 40 1000 12 24.5
SCSMD1812A240-060J 12 24(±10%) 40 1600 6

24.5

SCSMD1812A240-120J 12 24(±10%) 40 1600 12 24.5
SCSMD1812A240-250J 12 24(±10%) 40 2000 25

24.5

SCSMD2220A240-120J 12 24(±10%) 40 3000 12 24.5
SCSMD2220A240-250J 12 24(±10%) 40 3000 25

24.5

SCSMD2220A240-500J 12 24(±10%) 40 5000 50 24.5
SCSMD2220A470-250J 24 47(±10%) 77 3000 25 45.0
SCSMD2220A470-500J 24 47(±10%) 77 4000 50 45.0

主要厂商规格

车厂 Ud Ri(内阻) Td Puls 建议规格
Ω
GMW3097 34V 2 400ms 10次 SCSMD1206A240-030J
Q/CA-F01-0300(一汽) 21.5V 1 400ms 10次 SCSMD1206A240-030J
MGR ES:62.21.627(上汽) 18.5V 2 250ms 10次 SCSMD1206A240-1R5J
TL82466(大众) 42V 4 300ms 10次 SCSMD1206A240-060J

负载突降(Load Dump)-是指交流发电机在给电池充电的过程中发生断线情况;另外在汽车引擎启动瞬间也会出现负载突降的现象,是汽车整车中能量最大的传导性干扰脉冲。其产生的原因是由于发电机在工作时,重负载被突然抛掉(例如正在充电的蓄电池),这是由于发电机电感上的能量瞬间无处释放,将在电源的供电回路产生一个几百伏,上升沿一般为(5~10ms)半峰宽大约(100,200,300,400等等,由发电机功率不同而不同)

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