分析石墨代替鋁基板散熱的LED路燈解決方案

方案介紹：

一、LED Driver：NXP、Richtek、Infineon、Microchip

A、LED路燈解決方案（智能方案）：NXP+MICROCHIP

目前已經(jīng)使用TEA1750(NXP)+DSPIC30F2020(Microchip)用來實(shí)現(xiàn)多路LED路燈、隧道燈驅(qū)動(dòng)方案。全智能控制多路LED路燈解決方案，可根據(jù)周圍環(huán)境需要，自動(dòng)控制光照亮度，每路可單獨(dú)控制調(diào)光?？梢詫?shí)現(xiàn)溫度傳感、Usart通信、日光感應(yīng)調(diào)光、按鍵輸入等功能。

調(diào)光的原理是通過調(diào)節(jié)PWM占空比調(diào)節(jié)輸出電流大小，全軟件實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)光。該方案能確保每路電流均衡，只需一顆IC，與同類多路恒流方案比較，成本更低。

DEMO(圖片)：

B、LED路燈解決方案（一級(jí)轉(zhuǎn)換）：Infineon+NXP

采用IFX IC實(shí)現(xiàn)單極PFC方案，驅(qū)動(dòng)單串LED。相比其它方案比較，該方案電源轉(zhuǎn)換效率更高，整體成本更便宜。同時(shí)為保證單串LED電路穩(wěn)定性，提供LED保護(hù)電路，當(dāng)單顆或多顆LED燈損壞時(shí)（斷路），其它LED燈不受影響，最大程度的減小了壞燈對(duì)整體電路的影響。

產(chǎn)品外觀圖：

C、LED路燈解決方案（二級(jí)轉(zhuǎn)換）：RICHTECK

我們采用NXP IC實(shí)現(xiàn)AC-DC的恒壓轉(zhuǎn)換，二級(jí)轉(zhuǎn)換采用RICHTECK恒流IC實(shí)現(xiàn)恒流0.35A-1.5A輸出。該方案能輸出60V高壓，1.5A大電流，整體成本更便宜。同時(shí)RT8450具備兩種調(diào)光方式，滿足多種調(diào)光需求。1、通過調(diào)整LED中流過的電流大小來調(diào)整光輸出量。其優(yōu)點(diǎn)是：輸出是穩(wěn)定的，遇到EMI問題的幾率較低。其缺點(diǎn)是：當(dāng)LED中流過的電流不同時(shí)，其光輸出的色度會(huì)發(fā)生變化。2、通過調(diào)整LED中流過恒定電流的時(shí)間比例來調(diào)整光輸出量。其優(yōu)缺點(diǎn)和方法1剛好相反。

二、LED散熱方案（石墨材料）

我們使用石墨材料取代傳統(tǒng)的鋁基板散熱，該材料導(dǎo)熱系數(shù)是鋁板的兩倍，不同于銅、鋁等金屬球體導(dǎo)熱方式，采用水平導(dǎo)熱方式，有效的保證產(chǎn)品均熱性。

外觀圖：

石墨材料分子結(jié)構(gòu) DEMO板

三、呼吸系統(tǒng)

LED路燈、隧道燈產(chǎn)品要求達(dá)到IP65等級(jí)（防水、防塵），全封閉的環(huán)境，使燈具內(nèi)部無法與外部環(huán)境進(jìn)行氣體交換。當(dāng)LED燈具長(zhǎng)時(shí)間工作而導(dǎo)致燈具內(nèi)部溫度升高壓力增大，與外部空氣產(chǎn)生壓力差，增加燈具內(nèi)壁壓力，加速燈具老化。我們采用特制的呼吸系統(tǒng)，能完全解決燈具內(nèi)外壓力不平衡問題，進(jìn)一步提高了燈具的穩(wěn)定性。

該方案能過濾水分子和灰塵進(jìn)入燈具，讓空氣分子在燈具內(nèi)部和外部環(huán)境自由流動(dòng)。

整體效果圖

總結(jié)

文章首先通過三個(gè)LED驅(qū)動(dòng)方案來選擇路燈驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括LED驅(qū)動(dòng)芯片的選擇，調(diào)光應(yīng)用方法。使用石墨材料取代傳統(tǒng)的鋁基板散熱的方法是一種發(fā)展趨勢(shì)，也是未來LED燈具設(shè)計(jì)的重要參考。