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          解決LED散熱的問題的一點思路

          作者: 時間:2012-02-07 來源:網(wǎng)絡 收藏
          作用。但這還遠遠不夠。

            熱管理:NTC持續(xù)運行溫度維持使用安全

            若燈具沒有搭配足夠的熱管理設計,在使用過程中可能會導致燈具因為經(jīng)常性高熱運行造成壽命銳減,產生必須頻繁更換故障LED燈具的困擾,嚴重者甚至可能釀成意外,因運行高溫造成線或是周邊裝潢著火燃燒!在產品開發(fā)階段,可運用智能型LED燈光控制技術,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計形式,若燈具本身所使用的驅動器功能較聚焦于電源轉換與LED組件驅動,并未內嵌溫控微處理器與處理模塊,為避免增加產品原料件的成本,LED燈具可整合 NTC(NegativeTemperatureCoeffient)負溫度系數(shù)ThermistorSensors電,是成本效益相對較高的安全設計方案。所謂NTC電,其設置目的是藉由透過電子回去監(jiān)看LED的模塊燈具溫度,透過默認溫度警示或是對應自動處理驅動狀況,采關閉LED固態(tài)光源模塊方式,來提升LED燈具的使用安全,同時NTC電也能降低設計的復雜度。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),被廣泛應用于需量測、控制與補償溫度的相關電設計中,而NTC電在LED光源模塊設計中,基本上為量測LED固態(tài)光源燈具的產品周邊溫度變化,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電的溫度對應關系。

            當NTC和周邊電或整個模塊溫度提升時,NTC電的電阻隨即降低,產品可依此相依關系進行相關安全控制機制反饋,例如減少LED發(fā)光組件的驅動電流或是直接強制關閉燈具照明,在燈具溫度問題改善后自動回復照明狀態(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,若想達到更佳的設計,搭配MCU進行更精密的安全設計也是一種相對務實的作法,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、燈光是否被關閉,搭配溫度警示與溫度量測的程序邏輯判斷,建構更為完善的智慧燈具管理機制。

            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,透過片自然散逸運行溫度;而當警示告知所測得溫度已達需執(zhí)行主動散熱機制的基準,此時MCU必須控制散熱風扇作動,甚至當溫度達到值,系統(tǒng)必須透過MCU直接關閉驅動器供應電源,LED組件暫時停止運行,自然進行散熱處理。判斷燈具是否使用或關閉,可用簡單的判斷位來做變化與了解產品目前使用狀態(tài),比較關鍵的是溫度量測部分,所量測的溫度必須實時與系統(tǒng)的參照表進行比對,以確認目前模塊狀態(tài)的正?;虍惓3潭?,計算出溫度間距后,自動對應進行溫控管理。同樣的,當溫度進入?yún)^(qū)段時,控制機制應隨即關閉燈源,同時在系統(tǒng)關閉后60秒或180秒后再次進行溫度確認,待LED固態(tài)光源模塊溫度達正常值,再重新驅動LED光源,繼續(xù)提供照明。

            總之:大眾一直關注燈具的使用壽命。若僅僅依靠使用低熱阻的 LED 元件是不能為燈具裝置構建良好的散熱系統(tǒng),而必須有效地減小從 PN 節(jié)點到周圍環(huán)境的熱阻,才能大大降低 LED 的 PN 節(jié)點溫度,而成功實踐延長 LED 燈具的使用壽命并提高實際光通量的目標。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計十分重要。除此之外,燈具制造商還須考慮散熱材料的質量、厚度和尺寸以及散熱界面的處理和連接等因素。


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          關鍵詞: LED 散熱 思路

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