Schutzbauelemente

LED-Beleuchtungen vor Entladungen und Übertemperaturen schützen

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CeraDiode als Alternative zu TVS-Dioden

Eine CeraDiode zeichnet sich durch eine hohe Energieabsorptionsfähigkeit pro Volumen/Fläche aus. Ihr aktives Volumen ist fast drei Mal größer als das einer TVS-Diode, das nur ca. 30% beträgt (Bild 4). Daher können Designer von LED-Beleuchtungen mit einem viel kleineren Bauelement den gleichen ESD-Schutz gemäß IEC 61000-4-2 sowie die gleiche Unempfindlichkeit gegenüber Stoßstrombelastungen erreichen.

Die EPCOS-CeraDioden in den EIA-Baugrößen 01005, 0201 und 0402 eignen sich gut für den Schutz des LED-Moduls und der LED-Beleuchtungsinstallationen. Sie bieten den gleichen Schutz wie TVS-Dioden, die jedoch eine viel größere Grundfläche belegen. Die neuesten CeraDioden in Baugröße EIA 01005 sind so klein, dass sie sich für Anwendungen wie LED-Blitz in Smartphones eignen. Somit unterstützen CeraDioden die Miniaturisierungsanforderungen der Leuchtenhersteller.

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CeraDioden bieten einen bidirektionalen Schutz

Angesichts der vielen unterschiedlichen Arten von ESD-Ereignissen und Transienten ist es erforderlich, in beiden Richtungen einen entsprechenden Schutz vorzusehen. Als Varistor leistet eine CeraDiode einen bidirektionalen Schutz, während eine TVS-Diode konstruktionsbedingt nur in einer Richtung (unidirektional) wirkt. Somit kann es in Abhängigkeit von den Design­anforderungen erforderlich sein, für die gleiche Schutzwirkung zwei Dioden einzuplanen. Eine CeraDiode bietet also auch Vorteile in Bezug auf Abmessungen, Kosten und Platzierungslogistik.

Zuverlässiger Schutz über einen weiten Temperaturbereich

Auch beim Temperatur-Derating weist eine CeraDiode deutliche Vorteile auf. Ihre Derating-Temperatur liegt bei bis zu 85 °C. Bei TVS-Dioden beginnt das Derating dagegen bereits bei Raumtemperatur. Spezielle CeraDioden-Baureihen erzielen sogar Derating-Temperaturen von 125 °C und mehr. Damit sorgen CeraDioden für eine zuverlässige Funktion der LED-Elektronik über einen sehr großen Temperaturbereich. Zudem bietet eine CeraDiode über einen langen Zeitraum kurze Ansprechzeiten von <0,5 ns und eine hohe Impulsabsorptionsfähigkeit. Die Vorteile von CeraDioden ermöglichen es Leuchten-Designern, den Platzbedarf zu verringern und gleichzeitig Kosten zu sparen.

Übertemperaturschutz für höhere Lichtausbeute

Da die LEDs für eine gleichbleibende Leuchtkraft auf einen konstanten Strom angewiesen sind, muss ihre Temperatur in engen Grenzen gehalten werden. Die EPCOS-SMD-NTC- und SMD-PTC-Thermistoren wurden entwickelt, um die LED-Arrays vor Überhitzung zu schützen und deren Temperaturprofil für eine bestmögliche Lumen-Ausbeute zu kontrollieren. Hierfür wird der Stromfluss zur LED automatisch angepasst.

Dafür benötigte hochpräzise Messungen lassen sich mit den neuen miniaturisierten SMD-NTC-Thermistoren zuverlässig ausführen. Basis dafür sind ihre durchgehend engen Toleranzen von ±1% und ihre kurzen Ansprechzeiten. Die SMD-NTC-Thermistoren sind in den EIA-Baugrößen 0402 und 0603 verfügbar. In Verbindung mit intelligenten Schaltungen ermöglichen sie es, effektive Kontrollsysteme zu entwerfen. Ein Musterkit mit Bauelementen speziell für LED-Anwendungen steht unter der Bestellnummer B57999V3999J099 zur Verfügung.

Übertemperaturschutz mit SMD-PTC-Thermistoren

Die SMD-PTC-Thermistoren in den EIA-Baugrößen 0402, 0603 und 0805 stellen als Grenztemperatur-Sensoren eine weitere einfache, zuverlässige und kostengünstige Lösung zum Übertemperaturschutz dar. Das breite Spektrum von R/T-Kurven mit Ansprechtemperaturen von 70 bis 145 °C erleichtert die Auswahl des am besten geeigneten Bauelements. Muster der gesamten Produktreihe können in einem Musterkit mit der Bestellnummer B59001Z999A99 bezogen werden. Sind die SMD-PTC-Thermistoren in Serie zur LED geschaltet, können sie dahingehend genutzt werden, den Vorwärtsstrom der LED bei hohen Temperaturen zu verringern. Dies gilt insbesondere bei einfacheren LED-Treiberkonzepten ohne ICs (Bild 5). Für diese Anwendungen empfehlen sich bedrahtete oder große SMD-PTC-Thermistoren (EIA-Baugröße 3225 oder 4032).

Breites Portfolio von Schutzbauelementen

Das angebotene Portfolio an Schutzbauelementen wird durch ein breites Spektrum an leistungsstarken TDK- und EPCOS-Folien-Kondensatoren, Keramik-Vielschichtkondensatoren, Induktivitäten und Übertragern ergänzt. Somit ist ein modernes Design von kompakten, zuverlässigen und langlebigen Leuchten für LED-Beleuchtungssysteme für den Innen- und Außenbereich möglich.

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