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LED燈的的散熱管理

作者: 時(shí)間:2012-09-23 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

是新型燈中最困難、要求最嚴(yán)格且成本最高的設(shè)計(jì)部分。如果不進(jìn)行充分的,將會(huì)造成照明失效或火災(zāi)等災(zāi)難性后果。不過(guò),燈的是整個(gè)設(shè)計(jì)方案中最復(fù)雜、要求最嚴(yán)格且成本最高的部分。本文將探討如何實(shí)施負(fù)溫度系數(shù)(NTC)散熱管理,以充分提高設(shè)計(jì)的安全性并大幅降低功耗。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/167490.htm

  傳統(tǒng)的白熾燈泡中,不與任何東西直接接觸的燈絲是唯一熱源。而對(duì)于LED燈而言,LED即是光源,LED的散熱直接與LED燈泡相接觸。這種直接接觸是受LED與驅(qū)動(dòng)器電路的連接方式使然。為了實(shí)現(xiàn)散熱,必須將熱量從LED和驅(qū)動(dòng)器電路中釋放出去或者加以有效管理,同時(shí)這也是讓LED燈保持長(zhǎng)期工作的基本前提。

  為了解散熱管理的重要性,我們不妨設(shè)想這樣一種應(yīng)用,在壁燈或吊頂燈等通用照明插座上替代安裝LED燈,并用墻壁開關(guān)來(lái)控制LED燈。由于壁燈或吊頂燈等大多數(shù)標(biāo)準(zhǔn)燈的散熱主要依靠熱對(duì)流或氣流來(lái)實(shí)現(xiàn)的,因此這種應(yīng)用的散熱效果對(duì)于LED燈而言不太理想。

  如果不進(jìn)行有效的散熱管理,則會(huì)帶來(lái)需要頻繁更換失效的LED燈或者導(dǎo)致建筑物火災(zāi)等災(zāi)難性后果。使用智能LED燈控制功能來(lái)監(jiān)控LED燈的溫度是較為簡(jiǎn)單的散熱管理辦法,同時(shí)由于LED燈能在溫度升高情況下降低功率,因此安全性也將會(huì)得到大幅提升。

  NTC散熱管理

  NTC電路的基本原理是通過(guò)監(jiān)控LED燈的溫度來(lái)提升LED燈的安全性并降低設(shè)計(jì)復(fù)雜度。當(dāng)溫度升高時(shí),控制器減少流明并借以將LED保持在安全水平之內(nèi)。換言之,當(dāng)溫度升高時(shí),減少流明,反之,當(dāng)溫度下降時(shí),則增加流明。

  我們可通過(guò)檢測(cè)NTC上的電壓來(lái)檢測(cè)LED燈的溫度變化。檢測(cè)到的電壓與NTC的溫度有直接關(guān)系,而NTC的電阻會(huì)隨NTC及其周邊電路溫度的升高而下降。使用NTC確定溫度有兩種基本方法。

  方法一:在系統(tǒng)強(qiáng)制實(shí)施已知電壓的分壓器電路中使用NTC,并隨后測(cè)量NTC節(jié)點(diǎn)上的電壓。NTC溫度升高時(shí),電阻減小。電阻減小將導(dǎo)致分壓器比的變化。NTC節(jié)點(diǎn)的電壓也會(huì)隨溫度升高而下降。

  方法二、強(qiáng)制已知電流通過(guò)NTC,并測(cè)量NTC上的電壓。NTC溫度升高時(shí),電阻減小。根據(jù)歐姆定律,電阻減小將改變NTC節(jié)點(diǎn)上的電壓。如電阻減小而電流保持不變,NTC節(jié)點(diǎn)上的電壓也會(huì)下降。

  就改進(jìn)操作、提高安全性而言,這兩種監(jiān)控LED燈溫度的方法實(shí)施起來(lái)都很簡(jiǎn)單直接。圖1是使用LED作為升溫源頭的這兩種方法的原理圖。

  


  圖1:使用NTC確定溫度的兩種基本方法。

  溫度過(guò)高還是LED故障?

  LED燈的流明輸出下降時(shí),了解是否因過(guò)高的溫度環(huán)境還是因?yàn)長(zhǎng)ED出了故障而導(dǎo)致LED輸出下降至關(guān)重要。我們可用顯示流明下降的指示器來(lái)確定下降原因。

  圖2所示系統(tǒng)中的流明下降是通過(guò)低功耗的紅色LED指示的。當(dāng)系統(tǒng)處于最大流明輸出時(shí),紅色LED關(guān)閉;當(dāng)LED燈溫度升高時(shí),流明輸出則會(huì)下降,而流明輸出下降時(shí),紅色LED即會(huì)開啟。隨著流明輸出不斷下降,紅色LED的強(qiáng)度會(huì)相應(yīng)增加。當(dāng)流明輸出下降到其最低強(qiáng)度時(shí),紅色LED將會(huì)完全開啟。

  

  圖2

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