LED过流过热解决方法

2022-02-22 00:34分类：电子元器件阅读：

　　发光二极管(led)技术性现已获得了迅速的进度，而ic设计和资料的改善推动了更亮、更经久耐用灯源的开发设计，使灯源运用范畴日益扩张。但LED照明生产商仍须再次摆脱LED光源热敏感度强的难点。发热量太多或运用不合理都是使LED光源的功能受到非常大影响。

　　排热管理方法决策LED使用寿命

　　应用一个60瓦白炽灯的照明灯具大概造成900流明度光照强度，务必根据传输损耗3瓦发热量。应用典型性直流电LED做为灯源做到同样的900流明度光照强度只必须十二个LED。假定正向工作电压(VF)为3.2安培，电流量为350mAh，该照明灯具的输入功率可按以下公式计算1测算：

　　输出功率=12x3.2安培x350mAh=13.4瓦………公式计算1

　　在这里情形下，约20%输入功率转化为光，80%则转化为热。这在于各种要素，发烫很有可能与最底层不规律及其声子发送、密封性、原材料等相关。在LED造成的总发热量中，有90%通过传输传送。表1为损耗来源于LED接面的热量，传输是传热的首要安全通道，由于热对流和辐射源仅占所有热传送约10%。例如一个LED很有可能变换近10.72瓦发热量(13.4瓦&TImes;0.8)。在其中，9.648瓦(10.72瓦&TImes;0.9)通过传输从LED接面传送或转移。显而易见，LED光源必须精准的输出功率和热智能管理系统，由于与其它灯源对比，给予给LED的电磁能绝大多数变换为发热量。要是没有适度的热管理方法，这类发热量会危害LED使用寿命和颜色輸出。与此同时因为LED驱动设备归属于硅部件，迅速便会无效，因而需要配置故障安全预留过电流量保护设备。

　　LED的光电特性因溫度差异而展现非常明显的区别。LED的发亮量随接面溫度上升而降低，对一些技术性来讲，发送光波长也会随气温而转变。如果不对工作电压和接面溫度多方面适度操纵，LED高效率会快速降低，导致色度变弱、使用寿命减少。与接面溫度相关的另一个LED特点是正向工作电压(图1)，VF为历经LED正向损耗，当传输逐渐时，VF约为2安培(针对鲜红色LED)和3.5安培(针对深蓝色LED);TF为在PN接表面，LED內部的溫度。假如该溫度过高，LED将毁坏;Ij为历经LED的正向电流量。假如仅应用一个简洁的偏压电阻器操纵工作电压，VF将随溫度上升而降低，工作电压扩大。特别是在对功率大的LED来讲，这将致使热奔溃，并导致部件无效。普遍的作法是通过将LED安裝在金属材料芯印刷线路板(PCB)上加快传热，进而操纵接面溫度。电缆线藕合暂态和浪涌电压也会降低LED使用寿命，很多LED驱动设备非常容易因交流电压和旋光性不正确而损伤，LED驱动设备的輸出也会因断路而损伤或损坏。大部分LED驱动设备带有内嵌安全防护作用，包含热待机及其LED引路和短路故障检验。可是，要维护IC和其它比较敏感电子器件部件，很有可能须要另外的过电流保护部件。

　　图1 正向工作电压随接面溫度上升而降低

　　键入/輸出维护避免负荷出现异常

　　LED是通过定电流量推动的，其正向工作电压处于2～4.5安培中间，与色彩和电流量相关。老式设计方案借助简易电阻限定LED驱动电流量，可是根据生产厂家要求的典型性正向损耗设计方案LED电源电路会造成 LED驱动设备超温。当历经LED的正向损耗降低到远小于典型性标准值的程度时，很有可能会经常出现这个状况。在这里类事情中，历经LED驱动设备的工作电压上升很有可能造成来源于推动设备封裝的总输出功率损耗高些，因而对特性或使用寿命造成不良危害。

　　现阶段，大部分LED运用运用输出功率变换和操纵部件联接各种各样输出功率源，如交流电流线、太阳能发电太阳能电池板或充电电池，来操纵LED驱动设备的输出功率损耗。对这类插口多方面维护，避免他们因过流和逆相而损伤，经常使用具备可校准工作能力的高聚物正温度系数(PPTC)部件(图2)。能够与输出功率键入串连一个PolySwitch LVR部件，避免因电气设备短路故障、电源电路超重或客户操作失误而损伤。除此之外，放到键入端上的氢氧化物变阻(MOV)也有利于LED控制模块内的过电压保护。