LED器件本身的失效主要有以下幾種情況。

 

1、瞬態過流事件
 

瞬態過流事件是指流過LED的電流超過該LED技術數據手冊中的最大額定電流，這可能是由於大電流直接產生也可能是由高電壓間接產生
，如瞬態雷擊、開關電源的瞬態開關噪聲、電網波動等過壓事件引起的過流。這些事件都是瞬態的
，持續時間極短，通常我們將其稱為尖峰，如“電流尖峰”、“電壓尖峰”。造成瞬態過流事件的情況還包括LED接通電源
，或是帶電插拔時的瞬態過電流。
 

LED遭zao受shou過guo電dian衝chong擊ji後hou的de失shi效xiao模mo式shi並bing非fei固gu定ding

，但dan通tong常chang會hui導dao致zhi焊han接jie線xian損sun壞huai。這zhe種zhong損sun壞huai通tong常chang由you極ji大da的de瞬shun態tai過guo電dian流liu引yin起qi。除chu了le導dao致zhi焊han接jie線xian燒shao斷duan外wai，還hai可ke能neng導dao致zhi靠kao近jin焊han接jie線xian的de其qi他ta部bu分fen損sun壞huai，例li如ru密mi封feng材cai料liao。

 

2、靜電放電事件
 

靜電放電(ESD)損壞是目前高集成度半導體器件製造
、運輸和應用中最為常見的一種瞬態過壓危害
，而LED照明係統則須滿足IEC61000-4-2標準的“人體靜電放電模式”8kV接觸放電，以防止係統在靜電放電時有可能導致的過電衝擊失效。ESD事件放電通路導致的LED芯片的內部失效，這種失效可能隻是局部功能損壞，嚴重的話也會導致LED永久損壞。

 

對於接近80%能量都轉化為熱量的LED照明設計而言
，熱管理和故障過熱保護是其麵臨的一個挑戰。理論和實踐都已經證明
，LED的性能和壽命是與LED的PN結工作溫度緊密相關。當LED芯片內結溫升高10℃
，光通量就會衰減1%

，LED的壽命就會減少50%。

電源及驅動電路的保護
 

由於LEDdianyuanhequdongdianlurongyizaoshouguodianchongjiheduanluguzhangersunhuai
，yincizaiqudongdianlushejizhongyaochongfenkaolvgezhongguzhangzhuangtaidebaohucuoshi

，yitigaodianludekekaoxing
，congerjiangdifanxiulv。taikedianzideLVR係列PTC可以實現交流電源的過流和短路保護，ROV用於過電衝擊和浪湧保護。POLYZEN係列是用於直流電源輸入口的過壓過流綜合保護元件，LED燈串中的表麵貼係列則是實現負載過流或斷路故障保護(圖1)。

 

圖1：斷路故障保護電路圖
 

 

雖然許多高端LED驅動器件逐漸集成了過流
、guoredengbaohugongneng，danzaixuduochanghe
，tebieshiguorebaohufangmian，rengranxuyaofenliyuanqijianfanganzuoweixietongbaohufangan
，yishidengjujuyougenggaodekekaoxinghegengchangdeshouming。
 

PPTC是shi指zhi高gao分fen子zi聚ju合he物wu正zheng溫wen度du熱re敏min電dian阻zu，是shi由you聚ju合he物wu與yu導dao電dian粒li子zi等deng構gou成cheng
，經jing過guo特te殊shu加jia工gong後hou，導dao電dian粒li子zi在zai聚ju合he物wu中zhong構gou成cheng鏈lian狀zhuang導dao電dian通tong路lu。當dang正zheng常chang工gong作zuo電dian流liu通tong過guo(或元件處於正常環境溫度)時

，PPTC呈低阻狀態。當電路中有異常過電流通過(或環境溫度升高)時
，大電流(或環境溫度升高)所產生的熱量使聚合物迅速膨脹，切斷了導電粒子所構成的導電通路，PPTC呈高阻狀態。當電路中過電流(超溫狀態)排除後，聚合物冷卻，體積恢複正常
，其中導電粒子又重新構成導電通路
，PPTC又呈初始的低阻狀態。PPTC的體積小，成本低
，可反複使用，實現了電路保護的自動啟動和自動恢複。
 

在LEDzhaomingzhong，genjudengjuyingyongchanghedebutongyoubutongdeguorebaohufangshi，tongchangfenweiliangzhong。yizhongfangshishidadaoguidingwendulijiqidongguanduanbaohu
，cizhongbaohutongchangyingyongyudaolujiaotongxinhaodeng。lingyizhongfangshishidaoyidingwenduqidongbaohu，jinxingjiangdianliuqudong，cizhongbaohutongchangyingyongyushineizhaominghedaoluzhaoming。

 

泰科電子針對LED照明應用開發了一款PolySwitch產品。該產品在環境溫度65℃下可以保證350mA電流正常通過，可在環境溫度超過85℃時進行保護，通過合理設計、配置，可以分別以關斷或調暗的方式對LED燈具進行保護。
 

串chuan並bing聯lian相xiang結jie合he的de巨ju型xing陣zhen列lie照zhao明ming或huo景jing觀guan燈deng的de過guo流liu和he過guo熱re保bao護hu在zai成cheng本ben與yu保bao護hu方fang案an的de相xiang互hu平ping衡heng中zhong
，通tong常chang有you兩liang種zhong保bao護hu方fang案an可ke以yi采cai用yong。一yi是shi分fen路lu保bao護hu(圖2)：對多串的LED係統，可以在每隔支路上串聯一顆PPTCfenbiejinxingbaohu。zhezhongfangshidehaochushikeyishixianjingquebaohu，buhuiyinweimouyizhiludeguzhangerdaozhizhenggedengjudebugongzuo，baohudekekaoxinghao。ershizhuganlubaohu(圖3)：這種保護就是在燈具的主回路上串聯一顆PPTC
，對整個燈具進行保護。這種方式的好處是成本低，占板麵積小。

 

圖2：分路保護電路

圖3：主幹路保護電路圖
 

此外，PPTC可以作為溫度傳感器與LED驅動器配合使用，實現LED陣列照明的過熱保護(圖4)，在大型陣列照明中，由於LED燈(deng)串(chuan)眾(zhong)多(duo)且(qie)結(jie)構(gou)較(jiao)為(wei)複(fu)雜(za)，在(zai)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)中(zhong)容(rong)易(yi)出(chu)現(xian)過(guo)熱(re)故(gu)障(zhang)的(de)位(wei)置(zhi)
，往(wang)往(wang)並(bing)不(bu)固(gu)定(ding)於(yu)某(mou)個(ge)特(te)定(ding)的(de)位(wei)置(zhi)，因(yin)此(ci)單(dan)顆(ke)過(guo)熱(re)檢(jian)測(ce)器(qi)件(jian)很(hen)難(nan)提(ti)供(gong)完(wan)善(shan)的(de)過(guo)熱(re)保(bao)護(hu)。PPTC在正常工作下的低電阻以及正溫度係數特性
，可以方便地將數顆PPTC串聯於熱保護檢測電路，實現多點過熱監控。將多個PPTC串聯、並安裝於可能出現過熱的部位。由於PPTC的低電阻，THRM引腳電平為0
，電源電路正常工作。當燈具某處或多處發生過溫故障時，THRM回路中的一顆或幾顆PPTC受熱
，電阻急劇上升，THRM引腳電平變為高電平，從而啟動LED驅動器設計的過熱保護方案
，實現過熱關斷或過熱折減驅動。這種解決方案對LED麵光源的過熱保護而言經濟有效。泰科電子可以為客戶提供相關的設計及驗證服務。

 

圖4：LED陣列照明的過熱保護