解決LED散熱的問題的一點(diǎn)思路

　　LED熱管理：NTC持續(xù)運(yùn)行溫度維持LED燈使用安全

　　若LED燈具沒有搭配足夠的熱管理設(shè)計，在使用過程中可能會導(dǎo)致燈具因為經(jīng)常性高熱運(yùn)行造成壽命銳減，產(chǎn)生必須頻繁更換故障LED燈具的困擾，嚴(yán)重者甚至可能釀成意外，因運(yùn)行高溫造成線或是周邊裝潢著火燃燒!在產(chǎn)品開發(fā)階段，可運(yùn)用智能型LED燈光控制技術(shù)，透過主動式的監(jiān)看LED燈具與整體光源模塊的溫度表現(xiàn)，簡化裝置的熱管理工作，同時當(dāng)燈具與周遭溫度上升至區(qū)段時，燈具必須降低電功率、減少LED亮度輸出，以此提升LED固態(tài)光源燈具的使用安全性。像LED吸頂燈外殼考慮較簡單的設(shè)計形式，若燈具本身所使用的驅(qū)動器功能較聚焦于電源轉(zhuǎn)換與LED組件驅(qū)動，并未內(nèi)嵌溫控微處理器與散熱處理模塊，為避免增加產(chǎn)品原料件的成本，LED燈具可整合 NTC(NegativeTemperatureCoeffient)負(fù)溫度系數(shù)ThermistorSensors電，是成本效益相對較高的安全設(shè)計方案。所謂NTC電，其設(shè)置目的是藉由透過電子回去監(jiān)看LED的模塊燈具溫度，透過默認(rèn)溫度警示或是對應(yīng)自動處理驅(qū)動狀況，采關(guān)閉LED固態(tài)光源模塊方式，來提升LED燈具的使用安全，同時NTC電也能降低設(shè)計的復(fù)雜度。由于NTC電的溫度系數(shù)非常大，因此可以偵測得知微小的溫度變化表現(xiàn)，被廣泛應(yīng)用于需量測、控制與補(bǔ)償溫度的相關(guān)電設(shè)計中，而NTC電在LED光源模塊設(shè)計中，基本上為量測LED固態(tài)光源燈具的產(chǎn)品周邊溫度變化，至于量測狀況會隨著NTC改變的電壓現(xiàn)況，直接測得電壓和NTC電的溫度對應(yīng)關(guān)系。

　　當(dāng)NTC和周邊電或整個模塊溫度提升時，NTC電的電阻隨即降低，產(chǎn)品可依此相依關(guān)系進(jìn)行相關(guān)安全控制機(jī)制反饋，例如減少LED發(fā)光組件的驅(qū)動電流或是直接強(qiáng)制關(guān)閉燈具照明，在燈具溫度問題改善后自動回復(fù)照明狀態(tài)，藉此獲得燈具使用的安全性。

　　監(jiān)控LED燈具溫度亦可導(dǎo)入微控制器 采SMD形式制作的NTCTHERMISTOR 組件

　　前述NTC電的改善形式，若想達(dá)到更佳的設(shè)計，搭配MCU進(jìn)行更精密的安全設(shè)計也是一種相對務(wù)實(shí)的作法，在開發(fā)項目中，可將LED光源模塊的狀態(tài)區(qū)分為燈光是否正常、燈光是否被關(guān)閉，搭配溫度警示與溫度量測的程序邏輯判斷，建構(gòu)更為完善的智慧燈具管理機(jī)制。

　　例如，若出現(xiàn)燈具溫度警示，經(jīng)溫度量測得知模塊溫度仍在可接受范圍，可維持正常途徑，透過散熱片自然散逸運(yùn)行溫度;而當(dāng)警示告知所測得溫度已達(dá)需執(zhí)行主動散熱機(jī)制的基準(zhǔn)，此時MCU必須控制散熱風(fēng)扇作動，甚至當(dāng)溫度達(dá)到值，系統(tǒng)必須透過MCU直接關(guān)閉驅(qū)動器供應(yīng)電源，LED組件暫時停止運(yùn)行，自然進(jìn)行散熱處理。判斷燈具是否使用或關(guān)閉，可用簡單的判斷位來做變化與了解產(chǎn)品目前使用狀態(tài)，比較關(guān)鍵的是溫度量測部分，所量測的溫度必須實(shí)時與系統(tǒng)的參照表進(jìn)行比對，以確認(rèn)目前模塊狀態(tài)的正常或異常程度，計算出溫度間距后，自動對應(yīng)進(jìn)行溫控管理。同樣的，當(dāng)溫度進(jìn)入?yún)^(qū)段時，控制機(jī)制應(yīng)隨即關(guān)閉燈源，同時在系統(tǒng)關(guān)閉后60秒或180秒后再次進(jìn)行溫度確認(rèn)，待LED固態(tài)光源模塊溫度達(dá)正常值，再重新驅(qū)動LED光源，繼續(xù)提供照明。

　　總之：大眾一直關(guān)注燈具的使用壽命。若僅僅依靠使用低熱阻的 LED 元件是不能為燈具裝置構(gòu)建良好的散熱系統(tǒng)，而必須有效地減小從 PN 節(jié)點(diǎn)到周圍環(huán)境的熱阻，才能大大降低 LED 的 PN 節(jié)點(diǎn)溫度，而成功實(shí)踐延長 LED 燈具的使用壽命并提高實(shí)際光通量的目標(biāo)。另外;有別于一般傳統(tǒng)燈具，印刷電路板既是 LED 的供電載體，也是 LED 的散熱載體，所以散熱片和印刷電路板的散熱設(shè)計十分重要。除此之外，燈具制造商還須考慮散熱材料的質(zhì)量、厚度和尺寸以及散熱界面的處理和連接等因素。