中心論題：

• 為什麼要對LED進行保護
• 造成LED損壞的原因
• 怎麼對LED來進行保護
• LED的靜電防護
• LED生產車間的靜電防護

解決方案：

• 選擇自恢複保險管
• 保護電路上可采用分路保護和總體保護
• LED的靜電防護和生產車間的靜電防護

為什麼要對LED進行保護
白光LED 由you於yu有you著zhe很hen多duo優you點dian
，正zheng在zai越yue來lai越yue多duo的de進jin入ru人ren們men的de日ri常chang生sheng活huo之zhi中zhong
，它ta的de使shi用yong量liang現xian在zai變bian得de非fei常chang的de巨ju大da。它ta是shi新xin器qi件jian，有you其qi自zi身shen使shi用yong上shang的de特te點dian。白bai光guangLED屬於電壓敏感型的器件。每支LED工作時電流不要超過20mA，超過太多LED就會很容易被燒毀。LED如果是正常使用，其壽命是非常長的。但人們在實際使用中LED往往容易壞，道理何在呢
？其實就是沒有考慮到LED的使用特點和對它加上保護電路。
　　
LED是shi光guang電dian半ban導dao體ti器qi件jian
，在zai裝zhuang配pei過guo程cheng中zhong容rong易yi被bei靜jing電dian擊ji傷shang。這zhe就jiu需xu要yao在zai裝zhuang配pei過guo程cheng中zhong進jin行xing靜jing電dian防fang護hu。我wo們men發fa現xian很hen多duo生sheng產chan廠chang家jia的de人ren沒mei有you這zhe個ge概gai念nian或huo根gen本ben不bu懂dong
，這zhe是shi不bu行xing的de。
　　
LED在實際工作中是以20mA的電流為上限，但往往會由於在使用中的各種原因而造成電流增大，如果不采取保護措施
，這種增大的電流超過一定的時間和幅度後LED就會損壞。

造成LED損壞的原因
a.供gong電dian電dian壓ya的de突tu然ran升sheng高gao。讓rang供gong電dian電dian源yuan電dian壓ya突tu然ran升sheng高gao的de原yuan因yin就jiu很hen多duo了le
，例li如ru電dian源yuan的de質zhi量liang問wen題ti，或huo者zhe用yong戶hu的de不bu當dang使shi用yong等deng等deng原yuan因yin都dou可ke能neng讓rang供gong電dian的de電dian源yuan電dian壓ya突tu然ran升sheng高gao。

b.線路中某個元件或印製線條或其它導線的短路而形成LED供電通路的局部短路
，使這個地方的電壓增高。

c.某個LED因為自身的質量原因損壞因而形成短路，它原有的電壓降就轉嫁到其它LED上。

d.燈具內的溫度過高，使LED的特性變壞。

e.燈具內部進了水
，水是導電的。

f.在裝配的時候沒有做好防靜電的工作，使LED的內部已經被靜電所傷害。盡管施加的是正常電壓和電流值，也是極易造成LED的損壞。
　　
這些原因都會造成LED電流的明顯大幅上升，很快LED的芯片就會因為過熱而被燒毀。根據我們的經驗，LED燒毀後多數是兩極短路，少部分是斷路。每支LED約有3.2V左右的壓降

，它燒毀後若是斷路這串LED就不發光了。若是短路這個電壓就轉給了其它的LED
，造成其它LED的更大電流，其它LED就會更快的被燒毀，甚至危急電源。本來是小損壞就極容易的造成大事故。LED一般安裝在高處
，安裝的時候就不容易，要維修就更難。所以LED的保護是實際的需求，但目前沒有被大家重視，也是很多人無奈沒有辦法處理的難題。

怎麼對LED來進行保護
對LED的(de)保(bao)護(hu)我(wo)們(men)首(shou)先(xian)想(xiang)到(dao)的(de)是(shi)用(yong)保(bao)險(xian)管(guan)


，但(dan)保(bao)險(xian)管(guan)是(shi)一(yi)次(ci)性(xing)的(de)，而(er)且(qie)反(fan)應(ying)速(su)度(du)也(ye)太(tai)慢(man)
，既(ji)效(xiao)果(guo)差(cha)實(shi)際(ji)使(shi)用(yong)也(ye)很(hen)麻(ma)煩(fan)，所(suo)以(yi)保(bao)險(xian)管(guan)不(bu)適(shi)宜(yi)用(yong)於(yu)現(xian)在(zai)LED燈成品中，因為LED燈現在主要是在城市的光彩工程和亮化工程。針對這種實際的需求
，我們做了大量的實驗
，並根據工程的要求總結出了LED保護電路要有的特點，它很苛刻：在超出正常使用電流時能立即啟動保護，讓LED的供電通路就被斷開
，使LED和電源都能得到保護
，在整個燈正常後又能夠自動恢複供電
，不影響LED工gong作zuo
，關guan鍵jian是shi因yin為wei它ta是shi民min用yong產chan品pin，所suo加jia的de電dian路lu不bu能neng太tai複fu雜za體ti積ji不bu能neng太tai大da，成cheng本ben要yao低di。這zhe些xie要yao求qiu都dou是shi互hu相xiang矛mao盾dun，互hu相xiang製zhi約yue的de
，實shi現xian起qi來lai很hen困kun難nan。
　　
首先應該確定選用哪種保護電路和保護器件。

我們可以選擇使用瞬態電壓抑製二極管（簡稱TVS）。瞬態電壓抑製二極管是一種二極管形式的高效能保護器件。當它的兩極受到反向瞬態高能量衝擊時，能以10的負12次ci方fang秒miao極ji短duan時shi間jian的de速su度du，使shi自zi己ji兩liang極ji間jian的de高gao阻zu立li即ji降jiang低di為wei低di阻zu，吸xi收shou高gao達da數shu千qian瓦wa的de浪lang湧yong功gong率lv
，把ba兩liang極ji間jian的de電dian壓ya箝qian位wei在zai一yi個ge預yu定ding的de電dian壓ya值zhi，有you效xiao的de保bao護hu了le電dian子zi線xian路lu中zhong的de精jing密mi元yuan器qi件jian。瞬shun態tai電dian壓ya抑yi製zhi二er極ji管guan具ju有you響xiang應ying時shi間jian快kuai
、瞬態功率大、漏電流低


、擊穿電壓偏差一致性好、箝位電壓較易控製、無損壞極限、體積小等優點。
　　
但是在實際使用中發現不是很理想。首先是要尋找滿足要求電壓值的TVS器件很不容易。TVS器件主要應用於防雷和避雷，以及220V以上的過電壓吸收等
，而LED燈的供電電壓一般是24V或12V，這種電壓值的TVS成品很少

，試驗不好進行。同時我們知道：LED光珠的損壞主要是因為電流過大使芯片內部過熱造成的。TVSzhinengtanceguodianyabunengtanceguodianliu。guodianyakendingshiguodianliudeyuanyin，danshiyaoxuanzeheshidedianyabaohudianhennanzhangwo，zhezhongqijianjiuwufashengchanyejiuhennanzaishijizhongshiyong。

我們可以選擇自恢複保險管。自恢複保險管又稱為高分子聚合物正溫度熱敏電阻PTC，是由聚合物與導電粒子等構成。在經過特殊加工後
，導電粒子在聚合物中構成鏈狀導電通路。當正常工作電流通過（或元件處於正常環境溫度）時，PTC自恢複保險絲呈低阻狀態；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，也就切斷了導電粒子所構成的導電通路，PTC自恢複保險絲呈高阻狀態
；當電路中過電流（超溫狀態）消失後，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

，PTC自zi恢hui複fu保bao險xian絲si又you呈cheng初chu始shi的de低di阻zu狀zhuang態tai。在zai正zheng常chang工gong作zuo狀zhuang態tai自zi恢hui複fu保bao險xian管guan的de發fa熱re很hen小xiao，在zai異yi常chang工gong作zuo狀zhuang態tai它ta的de發fa熱re很hen高gao阻zu值zhi就jiu很hen大da，也ye就jiu限xian製zhi了le通tong過guo它ta的de電dian流liu，從cong而er起qi到dao了le保bao護hu作zuo用yong。它ta的de體ti積ji小xiao，成cheng本ben低di
，可ke反fan複fu使shi用yong，實shi現xian了le保bao護hu的de自zi動dong啟qi動dong自zi動dong退tui出chu
；它是固態封裝耐衝擊不容易被損壞；我們在實際的測試中發現：由於它是熱敏感器件，受溫度的影響很大
，由於PTC封裝在燈具的內部
，光珠肯定要發熱就要影響PTC的工作性能。對已經確定的燈具可以通過試驗來選擇PTC
，比較可靠的使用方法是讓它遠離發熱的燈珠。
　　
在具體的電路中，有兩種方式可供使用時選擇：

a.分路保護。一般LED燈是分成很多串接支路。比如24V電壓，我們都是用7支LED光珠相串接再加一支電阻構成，電流一般為17~19mA
，根據需要我們可以選擇7的整數倍光珠來組合成一支整燈。我們可以在每個支路的前麵加一支PTC元件分別進行保護。這種方式的好處是精確性高，保護的可靠性好。

b.總體保護。在所有光珠的前麵加接一支PTC元(yuan)件(jian)，對(dui)整(zheng)燈(deng)進(jin)行(xing)保(bao)護(hu)。這(zhe)種(zhong)方(fang)式(shi)的(de)好(hao)處(chu)是(shi)簡(jian)單(dan)，不(bu)占(zhan)體(ti)積(ji)。我(wo)們(men)一(yi)般(ban)是(shi)選(xuan)用(yong)這(zhe)種(zhong)方(fang)式(shi)。就(jiu)家(jia)用(yong)產(chan)品(pin)來(lai)說(shuo)，這(zhe)種(zhong)保(bao)護(hu)在(zai)實(shi)際(ji)使(shi)用(yong)中(zhong)的(de)結(jie)果(guo)還(hai)是(shi)令(ling)人(ren)滿(man)意(yi)的(de)。
　　
PTC的選用很講究，我們都是通過很長時間的實驗才摸索出了較為準確的對應數值。

LED的靜電防護
所(suo)有(you)的(de)物(wu)質(zhi)都(dou)由(you)原(yuan)子(zi)構(gou)成(cheng)，原(yuan)子(zi)中(zhong)有(you)電(dian)子(zi)和(he)質(zhi)子(zi)。當(dang)物(wu)質(zhi)獲(huo)得(de)或(huo)失(shi)去(qu)電(dian)子(zi)，它(ta)將(jiang)變(bian)成(cheng)帶(dai)負(fu)電(dian)或(huo)正(zheng)電(dian)，這(zhe)些(xie)電(dian)荷(he)在(zai)材(cai)料(liao)表(biao)麵(mian)上(shang)積(ji)累(lei)我(wo)們(men)就(jiu)稱(cheng)之(zhi)物(wu)體(ti)帶(dai)上(shang)了(le)靜(jing)電(dian)。電(dian)荷(he)積(ji)累(lei)通(tong)常(chang)因(yin)材(cai)料(liao)互(hu)相(xiang)接(jie)觸(chu)分(fen)離(li)而(er)產(chan)生(sheng)，也(ye)可(ke)由(you)摩(mo)擦(ca)引(yin)起(qi)，稱(cheng)為(wei)摩(mo)擦(ca)起(qi)電(dian)。有(you)許(xu)多(duo)因(yin)素(su)會(hui)影(ying)響(xiang)電(dian)荷(he)的(de)積(ji)累(lei)，包(bao)括(kuo)接(jie)觸(chu)壓(ya)力(li)、摩擦係數和分離速度等等。靜電電荷會不斷積累
，如果沒有泄放通道
，這個數值最後會達到很高，直到造成電荷產生的作用停止、dianhebeixiefanghuodadaozugoudeqiangdukeyijichuanzhouweiwuzhijiezhiweizhi。dianjiezhibeijichuanhou，jingdiandianhehuihenkuaidedaopingheng，zhezhongdianhedekuaisuzhonghejiuchengweijingdianfangdian。youyuzaihenxiaodedianzushangkuaisuxiefangdianya，xiefangdianliuhuihenda，kenengchaoguo20安培
，如果這種放電通過靜電敏感元件進行，這麼大的電流將對設計為僅導通電壓是3V多和電流是20mA的LED造成嚴重傷害。

a.為什麼要提高靜電的防護意識
在本世紀70前qian代dai以yi前qian，很hen多duo靜jing電dian問wen題ti都dou是shi由you於yu人ren們men沒mei有you靜jing電dian防fang護hu意yi識shi而er造zao成cheng的de，即ji使shi現xian在zai也ye有you很hen多duo人ren懷huai疑yi靜jing電dian放fang電dian會hui對dui電dian子zi產chan品pin造zao成cheng損sun壞huai。這zhe是shi因yin為wei大da多duo數shu靜jing電dian放fang電dian損sun害hai發fa生sheng在zai人ren的de感gan覺jiao以yi下xia,因為人體對靜電放電的感知電壓約為3ＫＶ，erxuduodianziyuanjianzaijibaifushenzhijishifushijiuhuisunhuai

，tongchangdianziqijianbeijingdianfangdiansunhuaihoumeiyoumingxiandejiexian
，bayuanjiananzhuangzaishebeishangyihouzaijiance，jieguochuxianhenduowenti，fenxiyexiangdangkunnan。tebieshiqianzaisunhuai
，jishishiyongjingmiyiqiyehennanceliangchuqixingnengyoumingxiandebianhua。danjinnianshiyanzhengshi，zhezhongqianzaisunhuaizaiyidingshijianyihou，dianzichanpindekekaoxingmingxianxiajiang。jingdianzaochengdesunhuaijueduishizhenzhenshishide。

b.靜電對電子產品損害有哪些形式
靜電的基本物理特性為：吸引或排斥，與大地有電位差，會產生放電電流。這三種特性能對電子元件有三種影響：靜電吸附灰塵，降低元件絕緣電阻（縮短壽命）

；靜電放電破壞
，使元件受損不能工作(完全破壞)；靜電放電電場或電流產生的熱，使元件受傷（潛在損傷）。最後種情況較為普遍，也很難被及時發現。

c.靜電對電子產品損害有哪些特點
隱蔽性：人體不能直接感知靜電除非發生靜電放電,但是發生靜電放電人體也不一定能有電擊的感覺,這是因為人體感知的靜電放電電壓為2－3 KV,所以靜電具有隱蔽性。

潛在性：有些電子元器件受到靜電損傷後的性能沒有明顯的下降
，但多次累加放電會給器  件造成內傷而形成隱患。因此靜電對器件的損傷具有潛在性。

隨機性：靜電的產生也有隨機性。其損壞也具有隨機性。

複雜性：靜電放電損傷的失效分析工作
，因電子產品的精、細

、微小的結構特點而費時、費事、feiqian
，yaoqiujiaogaodejishubingwangwangxuyaoshiyongsaomiaodianjingdenggaojingmiyiqi。jishiruci
，youxiejingdiansunshangxianxiangyenanyiyuqitayuanyinzaochengdesunshangjiayiqubie，shirenwubajingdiansunshangshixiaodangzuoqitashixiao。zhezaiduijingdianfangdiansunhaiweichongfenrenshizhiqian
，changchangguiyinyuzaoqishixiaohuoqingkuangbumingdeshixiao

，congerbuzijiaodiyangaileshixiaodezhenzhengyuanyin。suoyijingdianduidianziqijiansunshangdefenxijuyoufuzaxing。

d.如何控製靜電放電
從前麵的分析可知靜電是由於物體接觸分離

，甚至沒有接觸的感應等方式產生的
，可以說：在任何時間、任何地點都可能產生靜電。要完全消除靜電幾乎不可能的
，但可以采取一些措施控製靜電不造成危害。

e.如何控製人體靜電（人體靜電防護）
人體是最普遍存在的靜電危害源。對於靜電來說，人體是導體，所以可以對人體采取接地的措施。——使用防靜電地麵/ 防靜電鞋/ 襪（靜電從腳導到大地）；通過腳穿防靜電性地麵、地墊、地毯，人員穿上防靜電鞋襪，形成組合接地
；佩戴防靜電腕帶並接地（靜電從手導到大地）
　　
通過手用以泄放人體的靜電。它由防靜電鬆緊帶、活動按扣、彈簧軟線．保護電阻及插頭或夾頭組成。鬆緊帶的內層用防靜電紗線編織，外層用普通紗線編織。

f.防靜電鞋與腕帶使用中人體安全問題
僅(jin)從(cong)防(fang)靜(jing)電(dian)的(de)角(jiao)度(du)考(kao)慮(lv)時(shi)，人(ren)體(ti)總(zong)的(de)對(dui)地(di)電(dian)阻(zu)越(yue)小(xiao)越(yue)好(hao)
，但(dan)最(zui)小(xiao)值(zhi)受(shou)到(dao)安(an)全(quan)方(fang)麵(mian)的(de)限(xian)製(zhi)，人(ren)體(ti)必(bi)須(xu)具(ju)有(you)一(yi)定(ding)值(zhi)的(de)對(dui)地(di)電(dian)阻(zu)，以(yi)便(bian)萬(wan)一(yi)發(fa)生(sheng)金(jin)屬(shu)設(she)備(bei)或(huo)裝(zhuang)置(zhi)與(yu)工(gong)頻(pin)電(dian)源(yuan)短(duan)接(jie)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)該(gai)電(dian)阻(zu)能(neng)夠(gou)限(xian)製(zhi)流(liu)過(guo)操(cao)作(zuo)的(de)人(ren)體(ti)上(shang)的(de)電(dian)流(liu)。最(zui)小(xiao)值(zhi)不(bu)應(ying)小(xiao)於(yu)105Ω，最大不超過109Ω.

g.防靜電鞋與腕帶的使用中要注意哪些問題
使用腕帶操作時不允許斷開，否則會失去接地作用 。各種腕帶使用的主要問題是開路，有時是臨時性的，有時是長時間斷開，使失去接地作用。

腕帶扣得不緊造成人體皮膚與腕帶的接觸電阻變大

有些腕帶的電阻就是帶子本身的，當帶觸及地時使其電阻大大減小，有可能因此造成對人體電擊的危險。

有些自稱是無線的腕帶


，其效果遠不如有線的好。

防靜電鞋在穿用時應有防靜電襪/鞋xie墊dian
，並bing在zai防fang靜jing電dian地di麵mian上shang工gong作zuo才cai能neng使shi人ren體ti所suo帶dai的de靜jing電dian導dao到dao大da地di，任ren何he一yi部bu分fen電dian阻zu過guo大da或huo斷duan開kai都dou會hui使shi人ren體ti帶dai上shang危wei害hai的de靜jing電dian。所suo以yi在zai重zhong要yao的de部bu門men應ying有you人ren體ti電dian阻zu測ce試shi儀yi隨sui時shi檢jian測ce人ren體ti所suo穿chuan的de鞋xie/襪/鞋墊及與人體的總電阻是否能起到泄漏靜電的要求。

腕帶應用專門的帶插座的接地線與地連結
，不能夾在桌麵或桌邊的金屬體上
，因為這些金屬體對地的電阻可能很大。

要經常檢查腕帶的電阻

LED生產車間的靜電防護
車間工作區所使用的防靜電產品等器具
，經過一段時間後，電阻就有可能大於109
，為了達到防靜電的目的
，建議，主要創造以下四個方麵的基本條件，一是確保人體防護措施的落實；二是確保車間生產設備的靜電防護
；三是努力使生產車間和周圍環境達到防靜電要求；四是完善製度
，製定操作規範，建立起嚴格的內審檢查製度
，確保該體係得以實施
，注重對員工靜電意識的培訓；製定靜電防護用品的技術標準，保證防護用品的質量。在測控手段方麵，對工作區增添溫度和濕度監測，每天記錄溫濕度；每月測量靜電壓
；員工防靜衣、帽每洗一次後檢測一次表麵電阻和摩擦電壓
；防靜電台墊等每年檢測一次表麵電阻。車間門口設置人體綜合阻值測試儀；每月一次離子風機的平衡電壓和靜電消散時間.生產過程中請注意采取適當的防範措施，以下僅供參考：
　　
必須能防止靜電產生：組裝人員操作時需穿戴防靜電服裝(如防靜電衣服、帽子
、鞋子、指套或手套等)
　　
必須能迅速將其表麵或內部的靜電散逸：組裝操作人員需配戴防靜電手腕帶。（腕帶必須連通接地係統）能提供屏蔽保護受靜電突然放電或電場衝擊：組裝台(工作台)需使用防靜電台墊，且接地；盛裝LED需使用防靜電元件盒
；烙鐵
、切腳機
、錫爐（或自動回流焊設備）均需接地。
　　
作業過程中
，盡可能避免直接觸摸發光管之管腳，取放時盡可能觸拿膠體部分。接地措施應完全防止靜電產生，工作台
、烙鐵、切腳機、錫爐(或自動回流焊設備)之接地
，必須用粗的鐵線引入泥土內，,在鐵線未端係上大鐵塊，埋入地表1米以下，各接地線均需與主線連接在一起，操作人員配戴的靜電環若有引出線的，亦需將引出線接通埋地線上。半成品、成品檢測設備亦需接地。
　　
LED包裝袋及半成品包裝材料要使用防靜電海棉或包裝。