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Les bandes de LED doivent être protégées contre les surtensions et les surintensités, mais aussi contre les incidents de « LED en circuit ouvert ». Dans les applications d’éclairage extérieur sensibles (balises de pistes d’aviation, feux de circulation, signalisation routière, éclairage de tunnel ou de passage souterrain, passages à niveau, etc.), le maintien en activité fiable des systèmes d’éclairage est à la fois une question de sécurité des personnes et des biens et une question de responsabilité publique ou privée. La plupart des lampes à LED et des systèmes d’éclairage de ces applications utilisent une série de LED raccordées en série et dont le nombre varie en fonction de la valeur de lumen requise. Un régulateur de LED à intensité constante est généralement intégré dans l’alimentation de ces bandes de LED.

Certaines configurations utilisent un fusible, une varistance ou une diode TVS pour protéger ce régulateur contre les surtensions et les surintensités, mais il peut arriver qu’une seule LED dans une bande en série s’éteigne pour différentes raisons : fuite d’énergie d’un système de protection contre les surtensions, température excessive, chocs mécaniques ou défaut interne. Lorsqu’une LED se met en court-circuit, les autres LED de sa bande restent allumées ; par contre, si cette LED grille en provoquant un circuit ouvert, c’est l’ensemble de la bande qui s’éteint. Heureusement, il existe des systèmes de protection qui maintiennent le reste de la bande allumé si une LED provoque un circuit ouvert, en particulier les PLED.

La Figure 1 présente les caractéristiques V-I d’un PLED Littelfuse. Le Tableau 1 présente les valeurs de paramètre de différents PLED à montage en surface. Un équipement PLED peut être connecté en parallèle avec chaque LED de la bande (Figure 2) de manière à shunter/bypasser le courant autour des LED en circuit ouvert et à garder le reste de la bande allumé. En cas d’inversion de polarité, tous les PLED sont activés, ce qui a pour effet de shunter le courant autour de l’ensemble de la bande (Figure 3).

Le régulateur à intensité constante intégré dans une bande de LED délivre une valeur maximum de tension de sortie en circuit ouvert (ou « tension de conformité  ») qui est générée chaque fois qu’une LED entraîne un circuit ouvert. Cette tension déclenche le régulateur PLED, qui délivre l’intensité requise autour de la LED en circuit ouvert. Les autres LED restent allumées : dans la plupart des systèmes lumineux, l’effet d’une seule LED défaillante est pratiquement imperceptible. Lorsque la dissipation d’énergie d’un PLED est activée, elle est inférieure à celle des LED.

Pour sélectionner le PLED le mieux adapté à vos applications d’éclairage extérieur à base de LED, procédez comme suit :

1.Définissez VF (tension directe) et IF (intensité directe).

2.Définissez le nombre de LED de la bande.

3.Déterminez la valeur d’intensité constante et la tension de conformité du régulateur des LED.

4.Sélectionnez le protecteur PLED en fonction de VF, de IF et du rapport de protection du PLED, soit :

 L’intensité de commutation du PLED doit être inférieure à la valeur source de l’intensité constante.

 La tension d’activation du PLED doit être inférieure à la tension de conformité de l’alimentation.

 Choisissez une configuration de protection : un PLED peut protéger plusieurs LED (une, deux ou trois). Par exemple, un PLED6 Littelfuse (Figure 4), qui se déclenche à 6 volts, protège une LED ; un PLED9, qui se déclenche à 9 volts, peut être utilisé pour deux LED ; un PLED13 peut être utilisé pour trois LED. Remarque : lorsqu’un seul PLED est câblé avec plusieurs LED, la défaillance d’une de ces LED entraîne la défaillance des deux autres.

5.Sélectionnez le modèle de PLED qui correspond le mieux à vos exigences de conception de circuit et d’aspect esthétique (Figure 5). 6.Définissez la température ambiante de l’environnement du PLED et, si nécessaire, installez les dissipateurs thermiques (heat sink) appropriés. Ces dissipateurs peuvent être incorporés dans le substrat des cartes de circuit imprimé sur lesquelles les LED sont montées).

Il est conseillé d’installer un fusible de valeur appropriée ou un équipement à coefficient de température positif (PTC) entre la source d’énergie à intensité constante et les branches de circuit parallèles qui contiennent les PLED et les LED. Cette précaution est conseillée dans les environnements de PLED/LED dont la température risque de s’élever au point de provoquer un effet « boule de neige » au plan thermique, avec augmentation catastrophique de l’intensité injectée dans ces équipements à semi-conducteurs. La solution PTC est généralement un meilleur choix qu’un fusible. En effet, un fusible qui claque doit être remplacé (ce qui n’est pas facile dans certains systèmes) alors que l’équipement PTC limite l’intensité injectée dans le circuit PLED/LED en fonction de l’évolution thermique : dès que la température revient dans la gamme nominale, le circuit reprend son fonctionnement normal.

Pour apprendre à améliorer la fiabilité de vos systèmes à LED en extérieur avec des composants de protection contre les LED en circuit ouvert :

http://www.littelfuse.com/products/...