LED 技术 已经取得了飞速发展，而芯片 设计 和材料 的改进促进了更亮、更耐用光 源的开发，光源应用范围日益扩大。节能意识的不断增强也加速了LED照明 技术的普及。如今，LED灯凭借以下优势正在迅速取代传统照明方式：1）能耗低，新型灯泡的功耗范围从0.83瓦到7.3瓦；2）寿命长，LED灯泡可使用5万小时；3）LED灯泡耐热、抗震，即开即用，非常适合需要频繁开关操作的应用场合；4）有助于满足安全和绿色倡议；5）LED灯泡摸上去不烫手，不含汞；6）可充分调光，调光时，LED灯泡不会变色，而白炽灯在调光时会发黄；7）无频率干扰，不会干扰无线电和电视信号的镇流电阻器。

　　虽然这项技术正在不断普及，但LED照明厂家仍在继续攻克LED光源热敏感性强的难题。热量过多或应用不当都会使LED光源的性能大打折扣。

　　导热性能比较

　　使用一个60W白炽灯泡的灯具 大约产生900流明照度，必须通过传导耗散3瓦热 量。使用典型直流LED作为光源达到相同的900流明照度只需要12个LED.假设VF（正向电压）为3.2V,电流为350mA,该灯具的输入功率可按下式计算：

　　在这种情况下，约20%输入功率转换为光，80%则转换为热。这取决于多种因素，发热可能与底层不规则以及声子发射、密封和材料等有关。

　　在LED产生的总热量中，有90%通过传导传输。为耗散来自LED结的热量，传导是导热的主要通道，因为对流和辐射仅占全部热传输的约10%.比如，一个LED可能转换近10.72瓦热量（13.4×0.8）。其中，9.648瓦（10.72×0.9）通过传导从LED结传输或迁移。

　　显然，LED光源需要精确的功率和热管理系统，因为与其他光源相比，提供给LED的电能大部分转换为热量。如果没有适当的热管理，这种热量会影响LED寿命和色彩输出。同时，由于LED驱动装置属于硅器件，它们很快就会失效。这说明必须要配备故障安全备用过流保护装置。

　　与结温有关的另一个LED特性是正向电压。如果仅使用一个简单的偏压电阻器控制驱动电流，VF将随温度升高而下降，驱动电流增大。这会导致热崩溃，尤其是对大功率LED,并造成元件失效。常见的做法是通过把LED安装在金属芯PCB上加速导热，从而控制结温。

　　电线耦合瞬态和涌流也会减少LED寿命，许多LED驱动装置很容易因直流电压和极性错误而受损。LED驱动装置的输出也会因短路而受损或毁坏。多数LED驱动装置含有内置安全功能，包括热关机以及LED开路和短路检测。但是，要保护集成电路（IC）和其他敏感电子元件，可能需要额外的过流保护器件。

　　LED驱动装置输入及输出保护

　　LED是通过恒定电流驱动的，其正向电压介于不到2V到4.5V之间，与颜色和电流有关。老式设计依靠简单电阻器限制LED驱动电流，但是基于厂家规定的典型正向压降设计LED电路会导致LED驱动装置过热。

　　PolySwitch LVR也可以放置在MOV之后。许多设备厂家首选保护电路与带上游故障安全保护的可复位PolySwitch器件组合。在本例中，R1是与保护电路组合使用的镇流电阻器。

　　上图表示针对LED驱动装置和灯泡阵列的典型电路保护设计。驱动装置输入上的PolyZen器件既为设计人员提供了传统钳位二极管的简单性，同时又避免了对大量散热（片）的需求。该器件有助于单个、小型封装内的瞬态抑制、反向偏压保护和过流保护。

　　驱动输出上的PolySwitch器件有助于防止因有害短路或其他负载异常而受损。为了充分发挥PolySwitch器件的作用，可以与金属芯电路板或LED散热片热接。此外，与LED并置的PESD器件也可以对静电放电（ESD）加以保护。

　　满足2类功率源安全标准

　　总结

　　备注：名词解释

　　VF---经过LED的正向压降。当传导开始时，VF约为2V（对于红色LED）和3.5V（对于蓝色LED）。

　　Tj---LED内部温度，在PN结上。如果该温度过高，LED将损坏。

　　IF---经过LED的正向电流。