本應(yīng)用筆記介紹了 PolyZen 設(shè)備在 LED 應(yīng)用中保護 EOS 的功能。這篇文章指出，PolyZen 設(shè)備可以幫助降低 EOS 能量水平，降低復(fù)雜性和成本，提供多功能可復(fù)位保護，提供節(jié)省空間和成本的替代方案。

隨著當今對提高節(jié)能和降低功耗的需求不斷增長，發(fā)光二極管（或 LED）已成為下一代照明應(yīng)用的首選解決方案。因此，人們越來越關(guān)注防止 EOS（電氣過應(yīng)力）事件造成的損壞，EOS 事件具體指 LED 應(yīng)用可能受到的任何不良電壓、電流或功率。

當 EOS 事件超過設(shè)計規(guī)范的最大要求時，LED 應(yīng)用很容易受到損壞。EOS 事件通常是短暫的；這意味著它們發(fā)生的時間很短，通常不到一秒，并且通常被稱為尖峰（例如，電流尖峰或電壓尖峰）。但是，EOS 事件可以是永久性的，例如將電池向后插入電池供電的 LED 手電筒。任何單個 EOS 事件，無論持續(xù)時間長短，或任何數(shù)量的事件，都有可能對 LED 造成損壞。這種損壞可以表現(xiàn)為立即故障或在 EOS 事件后數(shù)小時內(nèi)發(fā)生的故障。

PolyZen 集成方法

PolyZen 器件集成了一個精密齊納二極管和一個 PolySwitch PPTC（聚合物正溫度系數(shù)）器件，它們是熱鍵合的。本質(zhì)上，PolyZen 器件提供了一個熱保護齊納二極管，在單個封裝中提供了多種優(yōu)勢。PolyZen 系列產(chǎn)品包括兩個設(shè)備系列，部件號以“LS”和/或“CE”結(jié)尾。每個系列都提供不同齊納電壓 (Vz)、PPTC 保持電流 (IHOLD) 和輸入電壓額定值 (Vintmax – 稱為 VIN) 選項的組合。這一系列選項為設(shè)計人員提供了多種器件，可用于需要過流/過壓保護的各種實際應(yīng)用。PolyZen 產(chǎn)品示意圖和相關(guān)術(shù)語定義如圖 1 所示。

PolyZen 產(chǎn)品示意圖及相關(guān)術(shù)語定義

PolyZen 設(shè)備可用于空間受限的設(shè)計。它們的熱保護精密齊納二極管可以幫助保護電子設(shè)備免受電壓瞬變、反向偏置??、過流和電源使用不當引起的故障。主要優(yōu)勢包括多個器件的可用性、小尺寸、單個表面貼裝組件、可重置性以及提供超越分立器件性能的多功能保護。

PolyZen 設(shè)備：工作原理

當使用 PolyZen 器件的應(yīng)用中發(fā)生過壓故障時，器件的齊納二極管和 PPTC 協(xié)同工作以幫助提供保護。發(fā)生保護是因為當齊納二極管接近鉗位電壓時，流經(jīng)齊納二極管的電流會導(dǎo)致其溫度升高。由于 PPTC 是熱粘合的，它也暴露在溫度升高的環(huán)境中。這會導(dǎo)致它跳閘或進入高阻狀態(tài)。設(shè)備的 IOUT 和 IFLT 將大大降低，不僅保護 PolyZen 設(shè)備，還保護下游電子設(shè)備。

過壓故障保護在齊納鉗位時發(fā)生，無論二極管是正向偏置還是反向偏置。TE 電路保護在 PolyZen 設(shè)備中利用精密齊納二極管，因為它允許電流在任一方向流動。

通用 PolyZen 設(shè)備的應(yīng)用框圖如圖 2 所示。

PolyZen 設(shè)備典型應(yīng)用框圖

圖 3 顯示了特定 PolyZen 器件的典型故障響應(yīng)。在此示例中，PolyZen 器件（部件號ZEN056V130A24CE）集成了一個 5.6V 齊納二極管 (Vz)、一個 1.3A IHOLD PPTC 和一個 24V VIN（指定作為 Vintmax 但縮短為 VIN）。VIN 連接到 24V、10A 限流電源且 IOUT=0。當故障電流在 24V 過壓 (VIN) 故障下通過系統(tǒng)時，PolyZen 器件的精密齊納二極管將輸出電壓鉗位在齊納鉗位電壓 Vz (~5.6V) 以保護負載電路。同時，PPTC 器件跳閘，切斷電流以幫助保護齊納二極管以及整個電路。

PolyZen 設(shè)備的典型故障響應(yīng)

LED應(yīng)用中的EOS故障

LED 應(yīng)用中 EOS 故障的典型情況是電源輸出不穩(wěn)定、過壓/過流條件產(chǎn)生的噪聲、組件退化以及熱插拔應(yīng)用中的電流浪涌。

如前所述，EOS 故障通常是暫時的，但也可能是永久性的。基本上，當電壓或電流尖峰（即 EOS 故障）的能量超過 LED 的指定設(shè)計值時，就會損壞 LED。EOS 故障會導(dǎo)致 LED 立即損壞，或者在某些情況下，僅在 EOS 事件存在一段時間后才會導(dǎo)致故障。

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