? ? ??毋庸置疑,發(fā)光二極管的耐用及長(cháng)壽特性能夠在不同應用中派上用場(chǎng),帶來(lái)顯而易見(jiàn)的效益。然而,當高功率的LED應用于
高光度的操作,散熱便成為關(guān)鍵的問(wèn)題。事實(shí)上,輸入LED的電力只有不足20%轉化為光能,其余的80%則轉化為熱能。
這實(shí)在是照明系統設計人員需要克服的問(wèn)題。
? ? ??假如照明系統實(shí)施欠佳,即使是最完善的導熱設計,也難以盡展所長(cháng),發(fā)揮真正的用途。保持安全的LED操作環(huán)境、
減少熱力耗散對LED壽命造成影響的責任,便落在用于驅動(dòng)LED的電子組件之上。
? ? ? ?事實(shí)上,只要我們看看高光度LED制造商提供的組件產(chǎn)品規格,便不難確定需要留意的主要設計參數,并且可以得知在高溫
下操作對這些器件的負面影響。
? ? ? ?LED的實(shí)際壽命與功率耗散和LED結點(diǎn)的溫度往往成反比。制造商可顯示在Tj80℃溫度下運行約一億小時(shí)的平均故障間隔時(shí)間(MTBF)。在實(shí)用的系統中,LED的故障不一定會(huì )造成大問(wèn)題,不過(guò)在散熱不足、而Tj又升至120℃或以上的系統中,
LED的壽命便會(huì )大幅縮短。在一些極端的情況下,LED更會(huì )實(shí)時(shí)出現故障。
? ? ??同樣,流明維護效果與結點(diǎn)溫度也成反比。在70℃結點(diǎn)溫度下,一個(gè)LED操作超過(guò)5萬(wàn)小時(shí)后,一般會(huì )損耗三成光度輸出;
溫度更高時(shí)損耗會(huì )更大,但正式數據尚未公開(kāi)。
? ? ? ?因此,設計人員最重要的目標,就是盡快散發(fā)LED的熱量,從而把結點(diǎn)溫度保持在最大額定值以下,避免過(guò)早出現故障。
? ? ? 一般來(lái)說(shuō),用來(lái)產(chǎn)生所需LED電流的電子器件,可以輕易引入偵測溫度過(guò)高的方法,有效減低LED的驅動(dòng)電流,保持穩定的
操作溫度。雖然光線(xiàn)輸出會(huì )略為減弱,但LED的“生命力”卻十分旺盛,可以長(cháng)期運作。
? ? ??以某LED驅動(dòng)電路設計為例,其降壓轉換器配備溫度控制功能,驅動(dòng)電流高至1安培,供應電壓介乎4伏至6伏。該電路利用
一個(gè)150kΩNTC熱控管進(jìn)行溫度偵測,該組件所設位置與LED保持緊密的熱力接觸。流過(guò)熱控管的電流會(huì )倍增,再與峰值交換電
流相加,從而調節LED電流。
? ? ? 只需要加入簡(jiǎn)單的、低成本的電子組件,就可以保護貴重的高光度LED。這種熱保護設計有助照明系統的設計人員實(shí)現更小
巧、生產(chǎn)成本更低的解決方案。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?LED照明燈具