大功率LED温升和温控的解决办法

　　随着各国对环境问题的Et益重视，LED照明备受关注。目前，LED具有较高的发光效率，制造成本也在大幅下降，LED照明应用前景广阔。然而，大功率LED灯的散热仍然是LED照明行业发展的瓶颈，若散热问题得不到解决，将会使LED灯的温度上升，导致其发光效率降低、使用寿命缩短。本文从灯具及驱动器的设计2个方面提出降低大功率LED灯温升及温控的方法和技术，有效降低和限制了大功率LED灯的温升。

　　1 降低温升

　　目前，LED灯的散热方式主要有自然对流散热、加装风扇强制散热、热管和回路热管散热等。本文在采用自然对流散热的基础上还从以下几个方面着手降低温升。

　　1.1 电源与灯体分离

　　由于电源本身产生一定的热量，使得LED灯上的热量来源增加。同时，电源与灯一体设计使得LED灯整体受热不均，这些因素都会导致灯具发生疲劳和早期失效，而影响其寿命。图1为LED灯温度随工作时间的变化曲线，图中丁，为放置电源处温度，疋为远离电源处温度，L为灯体中心温度。从图中看出，随着工作时间的增加，图1(a)中兀远大于疋和r3;图1(b)中L与砭两曲线重合，死略大于L和咒。可见分离电源后，整灯的温度分布很均匀。

　　1.2 选择优质LED模组

　　LED模组的选择在降低温升上也起着较为关键的作用。选择由导热系数高且一致的材料封装的LED灯珠，可提高内部的热扩散性。采用高导热、高散热的金属基板作灯芯板，使散热片温度分布均匀，从而使得散热作用发挥到最大。

　　1.3 增大散热面积

　　铝基板与散热片交界面处容易有空隙，而空气的导热系数很小，仅约0.03W/m·K，因此可以在接触面涂上具有较高导热能力的胶状导热硅脂来增大实际接触面积。同时，增大散热片的散热面积，将散热片的结构变形，以方便散热。

　　2 温度控制系统

　　LED灯以额定功率工作产生的热量超出其散热能力时，本文在加强散热的同时还采用控温技术来进行限制温升。高温时，温控系统开始工作，适当减少驱动器的输出，达到了限制并降低温升的目的;当温度降低时，恢复原工作状态。文中选择以下2种方式来驱动LED灯。

　　2.1 恒流驱动

　　此方案通过控制驱动器的输出电流来实现对LED灯的温度控制。图2为恒流驱动器驱动LED灯框图，驱动器输出到LED模组，LED模组上产生的热量通过良好的导热材料传导到灯芯板，最后经由散热片散热到大气中。当外界散热环境恶劣时，LED模组的温度会达到温度控制系统设定的温度，得到反馈的信息后，驱动器减少输出，达到限制并降低LED模组温度的目的。