需要多種電路保護(hù)技術(shù) - 包括金屬氧化物壓敏電阻（MOV），TVS二極管，LED保護(hù)器和保險(xiǎn)絲 - 為商業(yè)LED照明系統(tǒng)提供過(guò)壓，過(guò)流和高溫電路保護(hù)。在這些技術(shù)中，保險(xiǎn)絲是最廣泛用于防止短路和過(guò)載情況的保險(xiǎn)絲。

從歷史上看，元件制造商不斷縮小壓敏電阻和TVS二極管的封裝尺寸，以滿足日益增長(zhǎng)的小型化需求。保險(xiǎn)絲制造商也遵循相同的趨勢(shì)：縮小封裝尺寸，同時(shí)保持性能特性，以幫助節(jié)省電路板空間，降低設(shè)計(jì)成本，并滿足嚴(yán)格的浪涌抗擾度和安全要求。

推動(dòng)商業(yè)LED照明市場(chǎng)的一個(gè)主要因素是節(jié)省成本。制造商希望保護(hù)他們的投資回報(bào)，因?yàn)樵诖蠖鄶?shù)情況下，LED照明系統(tǒng)的初始投資成本很高。另一個(gè)明顯的因素是需要確保產(chǎn)品非常安全和高度可靠。其結(jié)果是制定了嚴(yán)格的安全和浪涌抗擾度要求，這兩項(xiàng)要求可以做到兩件事 - 提供高水平的安全性，同時(shí)降低維護(hù)成本。

雖然需要多種電路保護(hù)技術(shù)來(lái)為L(zhǎng)ED照明系統(tǒng)提供完整的抗浪涌能力和安全保護(hù)（圖1），但本文將討論最新的保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)以及商用和戶外LED照明的新保險(xiǎn)絲產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。

圖1：LED的保護(hù)采用協(xié)調(diào)的方法，包括保險(xiǎn)絲，MOV和PPTC設(shè)備。 （由TE Connectivity提供。）

根據(jù)電路保護(hù)制造商的說(shuō)法，由于這些應(yīng)用更容易受到雷電等環(huán)境事件的影響，因此保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格。例如，根據(jù)Littelfuse的說(shuō)法，美國(guó)能源部最近建立了一個(gè)街道照明改造模型規(guī)范，許多城市和市政當(dāng)局正在采用這種規(guī)范。這些浪涌抗擾度規(guī)格非常嚴(yán)格，并且在不久的將來(lái)可能會(huì)成為ANSI/NEMA規(guī)范，該公司再次表示。

型號(hào)規(guī)格稱為IEEE C.62.41浪涌抗擾度規(guī)范和UL8750安全標(biāo)準(zhǔn)（過(guò)流保護(hù)），主要用于短路和過(guò)載。 LED燈的位置將決定適用于電涌保護(hù)的IEEE規(guī)范的類別級(jí)別及其相關(guān)的瞬態(tài)浪涌測(cè)試要求，如圖2所示。

圖2：LED照明的位置決定了適用于電涌保護(hù)的IEEE規(guī)范的類別級(jí)別。 （由Littelfuse，Inc。提供）

在北美，UL8750安全標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)住宅LED燈和戶外燈具組件，這需要使用過(guò)電流保護(hù)裝置，或者換句話說(shuō)，保險(xiǎn)絲。在美國(guó)以外，LED照明設(shè)計(jì)必須符合IEC/EN 61347 LED驅(qū)動(dòng)器規(guī)范和IEC/EN 62031用于LED陣列/模塊。 IEC/EN 61547中包含浪涌抗擾度要求。這包括基于8 x20μs短路電流組合波形的不同浪涌測(cè)試級(jí)別。這些電平范圍從亞洲的4 kV/2 kA到歐洲的10 kV/5 kA。

除了滿足浪涌抗擾度和安全標(biāo)準(zhǔn)外，制造商關(guān)注的另一個(gè)重要領(lǐng)域是設(shè)計(jì)適用于高壓和大電流LED照明設(shè)計(jì)的小型產(chǎn)品。這些器件還可在很寬的溫度范圍內(nèi)工作。因?yàn)橛懈鞣NLED照明組件設(shè)計(jì)，例如，Littelfuse提供交流保險(xiǎn)絲，可提供各種尺寸，放大器額定值，額定電壓，分?jǐn)嗄芰桶惭b選項(xiàng)。

在一個(gè)例子中，Littelfuse的807系列TE延時(shí)超小型保險(xiǎn)絲在交流電路上提供過(guò)流保護(hù)（短路和過(guò)載）。額定電壓為300 VAC，可在高故障電流下安全開(kāi)啟。保險(xiǎn)絲在300 VAC時(shí)提供100 A的高中斷電流和高標(biāo)稱熔化I2t特性（熔化熔絲元件所需的能量）。

拉丁美洲銷售/市場(chǎng)營(yíng)銷部門的Littelfuse總監(jiān)Usha Patel表示，807系列具有足夠的固有I2t，能夠以小尺寸通過(guò)B類浪涌電平，同時(shí)提供良好的短路和過(guò)載保護(hù)。

Littelfuse建議LED照明制造商對(duì)保險(xiǎn)絲進(jìn)行應(yīng)用測(cè)試，以確定它們是否能夠承受相關(guān)8 x20μs波形下的能量。這是因?yàn)椴⒎撬腥劢z結(jié)構(gòu)都以相同的方式對(duì)浪涌作出反應(yīng)，即使它們的標(biāo)稱I2t特性超過(guò)波形能量。

807系列提供800 mA至6.3 A的寬電流額定值。此外，測(cè)量7.5 mm的807保險(xiǎn)絲比傳統(tǒng)的5 x 20 mm玻璃盒保險(xiǎn)絲具有更小的間距。可提供直接焊接或插入式版本。

Littelfuse提供各種可用于LED照明組件的AC保險(xiǎn)絲。其中包括454系列，383系列和392系列。 Patel表示，這些產(chǎn)品中的每一種都提供足夠的固有I2t以通過(guò)浪涌抗擾度要求，并提供強(qiáng)大的短路和過(guò)載保護(hù)。她補(bǔ)充說(shuō)，它們對(duì)于LED燈等大批量應(yīng)用也具有成本效益。

Patel指出，推動(dòng)新產(chǎn)品保險(xiǎn)絲開(kāi)發(fā)的一個(gè)關(guān)鍵趨勢(shì)是與過(guò)電壓保護(hù)設(shè)備（如MOV，能量容量和成本）的協(xié)調(diào)（圖3）。她說(shuō)保險(xiǎn)絲和MOV的使用需要很好地協(xié)調(diào)才能協(xié)同工作，因此保險(xiǎn)絲不會(huì)過(guò)早打開(kāi)。根據(jù)Patel的說(shuō)法，I2t應(yīng)足夠高，以使MOV在浪涌條件下工作而不會(huì)導(dǎo)致保險(xiǎn)絲打開(kāi)。

圖3：具有瞬態(tài)和LED的LED燈具電路浪涌能量保護(hù)裝置。 （由Littelfuse Inc.提供）

有趣的是，混合設(shè)備現(xiàn)在正在變得可用，例如TE Connectivity的2Pro AC混合設(shè)備。這是另一篇文章的素材，但我會(huì)說(shuō)新設(shè)備將可復(fù)位的PPTC設(shè)備與MOV集成在一起。 TE Circuit Protection表示，該混合設(shè)備優(yōu)于典型解決方案，例如使用帶保險(xiǎn)絲的MOV，將PPTC設(shè)備和MOV彼此相鄰或使用與MOV集成的溫度保險(xiǎn)絲。其優(yōu)點(diǎn)包括使用熱耦合組件，可重置性，穩(wěn)定性，節(jié)省空間，減少元件數(shù)量以及更簡(jiǎn)單的交流線路保護(hù)設(shè)計(jì)流程。

TE電路保護(hù)的最新保險(xiǎn)絲系列之一，可用于LED照明應(yīng)用，是2410SFV系列，由20個(gè)AC/DC保險(xiǎn)絲組成，額定電流為0.5至20.0 A.旨在節(jié)省高電路板空間 - 高壓，高電流設(shè)計(jì)，保險(xiǎn)絲采用超薄6.1 x 2.5 mm表面貼裝封裝。這些保險(xiǎn)絲具有50 A至300 A的高中斷電流。高浪涌電流承受能力可最大限度地減少瞬態(tài)過(guò)載條件下的誤跳閘。據(jù)說(shuō)I2t特性與任何類似的表面貼裝器件一樣高。

根據(jù)TE電路保護(hù)，2410SFV設(shè)計(jì)用于AC250/125 V應(yīng)用，電流額定值為0.5至10A，可滿足大多數(shù)LED照明規(guī)范。較小尺寸的LED照明需要盡可能小的保護(hù)裝置，2410SFV的表面貼裝設(shè)計(jì)允許回流焊接，同時(shí)節(jié)省控制板空間并降低裝配勞動(dòng)力成本。