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led路灯外壳厂家教你大功率LED驱动的温度补偿技术

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时间:2016/4/19 14:55:07

  led路灯外壳厂家觉得与其它的灯源相比,大功率LED会产生严重的散热问题,这主要是因为LED不通过红外辐射进行散热。一般而言,用于驱动LED的功耗有75%~85%将转换为热能,过多的热量会减少LED的光输出和产生偏色,加速LED老化。

  因此,热管理是LED系统设计很重要的一个方面。LED系统生产商通过寻求优化的散热器、高效印制电路板、高热导率外壳等来应对这一挑战。但是,工程师们需要改变他们的理念,热管理并不是机械设计师的专利,电子工程师同样可以进行热管理设计。led路灯外壳厂家实践证明,通过电路实现温度补偿功能进行热管理是一个既经济又可靠的方法。

 

1、DC-DC降压LED驱动器实现温度补偿

  若能将温度补偿功能集成在芯片内部,这将极大降低使用成本和所占空间。SN3352正是为了这个目的而设计出来的芯片,SN3352是降压型DC-DC恒流芯片,工作电压范围6~40V,输出电流达700mA,温度补偿未启动时恒流性能优良,适用于驱动串联的1W或者3W LED灯。SN3352具备调光功能,通过改变ADJI引脚的模拟电压或者对此引脚施加PWM信号都能实现调光功能。SN3352内部集温度补偿功能需要外接一个普通电阻Rth用于设置温度补偿启动的温度点Tth和一个检测温度的负温度系数热敏电阻Rntc配合实现。

 

  SN3352通过RNTC引脚不断测量与LED焊接在同一块铝基板的热敏电阻Rntc阻值,随着LED铝基板温度上升,当热敏电阻的阻值低至与连接在RTH引脚上的普通电阻Rth阻值相等时,温度补偿功能启动,输出电流将会自动随温度升高而降低,由此可见,温度补偿启动的温度点Tth可以通过改变Rth阻值进行更改。而电流随温度降低的斜率可以通过选择不同B常数的热敏电阻来决定。

 

2、温度补偿原理

  一般而言,大功率LED的产品规格书中都会标明不同环境温度(或LED焊点的温度)下的很高容许输出电流(如图1)的曲线图。当周围温度低于安全温度点,输出很高容许电流保持不变;当高于安全温度点,输出很高容许电流随周围温度升高而降低,即所谓的降额曲线。为确保LED的性能寿命不受影响,必须保证LED工作在降额曲线与横、纵坐标轴所包络的安全区内。

 

  但是,目前大多数LED灯具生产商都将LED的驱动电流设计为不随温度变化的恒流源,因此,当LED周围温度高于安全温度点时,工作电流就不在安全区内,这将导致LED的寿命远低于规格书的数值甚至直接损坏。而LED周围温度过高是由LED自身发热导致,目前有两个办法可以解决这个问题。

 

  一种办法是使用导热性更好的散热装置,减小LED芯片至环境的热阻,控制LED内部温度不至比环境温度高太多,但这需要较高的成本。此外,难以避免的问题是,当散热装置使用一段时间后在灯体外壳的散热片上沉积灰尘,以及铝合金基敷铜板上连接铜层和铝基板的介质层老化脱胶都将导致热阻较大幅度地上升,导致整体散热性能下降。另一种办法是使LED工作在安全区边际,这样既满足在安全温度点内输出电流、输出功率工作在额定状态且恒定,而且在高于安全温度点输出电流按比例下降进行负补偿,保证LED使用寿命,这就是温度补偿的含义。

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