• <li id="yk4cc"></li>
  • <span id="yk4cc"></span>
    <dd id="yk4cc"><pre id="yk4cc"></pre></dd>

  • <dd id="yk4cc"><pre id="yk4cc"></pre></dd>

    <dd id="yk4cc"><center id="yk4cc"></center></dd>
    <thead id="yk4cc"></thead><em id="yk4cc"><ruby id="yk4cc"><u id="yk4cc"></u></ruby></em>

    <nav id="yk4cc"></nav>
    •   服務熱線:0511-83721286

    新聞資訊

    網站首頁 - 新聞資訊 - 行業資訊

    歡迎光臨鎮江新區富利電子散熱器廠

    LED熱控制技術中散熱器的選擇

    發布時間:2012.04.24     瀏覽次數:

        通常我們采用高亮度LED的前向電流增加而封裝尺寸減小,熱逸散及災難性故障的潛在也隨之增加。在眾多LED應用中,由于極端的高溫環境,需要更高級別的保護,如通過電子散熱器及時散熱。

      熱折返是減少LED故障及避免因為過熱而導致LED壽命縮短的常用方法。這種控制方法使用一個與溫度成反比的信號,在設置溫度斷點后降低LED的電流。

          以下介紹兩個例子:一個100W路燈應用和一個12W的軍用手電筒應用。這兩個實例介紹了較為復雜的系統與較為簡單的系統間的區別及各自的設計流程。
      背景
      在使用大功率LED的傳統照明應用中,需要大的散熱器來排出LED所釋放的熱量。LED自身不散熱,相反,它們通過半導體結點來傳導熱量。此傳導功率(PD)等于前向電壓(VF)和前向電流(IF)的乘積。
      PD=VF×IF
      為了保持一個安全的LED結點溫度,必須消除這個傳導功率。需要對系統中的熱阻抗進行分析,才能在額定功率下定制一個散熱器以確保期望的熱特性 。
      一個典型的大功率LED將通過其器件、錫焊連接點、印刷電路板和散熱器來消耗大部分功率。如圖1所示。使用這個簡單的模型,計算就相當簡單。LED結點的功率耗散(PD),必須通過結點-環境的總熱阻(θJA)分配,這一點與電流通過電氣電阻時極其相像。

      由此產生的結點溫度(TJ)和環境溫度(TA)之間的溫度差(TJ-TA)等于一個電氣電壓(歐姆定律的熱當量):
      TJ-TA=PD×θJA
      θJA 指下列各值的總和。
      θJS:結點至錫焊點熱阻;
      θSH:錫焊點至散熱器熱阻;
      θHA:錫焊點至環境熱阻。
      θJS代表內部的LED熱阻,而θSH代表印刷電路板(PCB)電介質和結點熱阻。最后,θHA代表散熱器熱阻,θJS值為LED制造商數據表中指定值,并且是一個簡單的LED封裝函數。它可以在2~15℃/W的范圍內變化。假如從錫焊點到散熱器的連接良好(包括:多重熱導通孔,適量的銅,良好的焊接和可能用到的導熱膠),θSH則基本上EPS線條可以忽略不計。這將產生一個小于2℃/W的極低θSH值。
      θHA保持不變,因為它更多地取決于散熱器表面積及其導熱性能。在標準的FR4印刷電路板上(近似于LED的尺寸),沒有外部散熱器,僅有底部覆銅層,θHA值可能會非常大,超過100℃/W。通過圖1所示的外部散熱器,可降低熱阻來保持理想的溫度差 (TJ-TA)。熱設計需要根據下列θHA方程式,選擇合適的散熱器:

      通過該方程可以很容易算出,如果功率增加或允許的溫度差降低,那么必要的熱阻將隨之降低,而這相當于需要一個更大的散熱器。
      實際應用中 ,在系統使用壽命期內,由于存在前向電壓及其他電子偏差,輸出LED功率會增加5%~10%前向?赡艿臏囟壬仙秶韪鶕畈钋闆r下預計的TA值計算。此外,在制造商規定的規格中,通常會降低最大允許的TJ值,以確保LED使用壽命和效率不會降低 。這些容差迫使我們提升最壞情況下的散熱設計標準,要比標定時提高25%~50%。
      LED驅動器
      這些LED僅僅是具有LED驅動器主控機制的動態系統的組成之一。高亮度LED驅動器通常是通過開關轉換器支持其工作。轉換器對系統進行調節以提供一個近似于恒定的LED光通量輸出。驅動器可適應不斷變化的動態情況,提供連續調節,保證系統電氣穩定性。在最常見的LED驅動器中,需要對輸出電流進行調節,因為它與輸出通量有著密切的關系并易于做出調整。
     
      盡管電氣穩定性是控制方案的根本,但熱平衡是可控變量(LED電流)和不可控變量(環境)的函數。隨著環境溫度從25℃的室溫增高時,LED的前向電壓降低。因為電流被不斷調整,因此功率降低,最終達到實現結點熱平衡的目的。但最終環境溫度的升高會導致結溫超過LED的安全工作范圍。此時,LED內的各種元件性能降低、惡化,最終導致熱逸散和災難性的LED故障。 每個LED制造商都提供了對應環境溫度變化的最大前向電流的特性曲線。如圖2所示的Cree XRE系列曲線,該曲線標明了推薦的LED過溫安全工作范圍(SOA)。這個快速的參考鋁合金時效爐設計資料提供了多重θJA圖形。因為在數據表規定了θJS,而在運行良好的系統中可以忽略θSH,因此θHA是一個可控變量。對于給定的θHA,維持LED驅動電流在限定范圍內,可防止LED在非安全狀態下運行時會出現的熱逸散和/或大幅的壽命衰減。

    從圖2中不難看出大型散熱器會擴大LED的適用范圍。不過,在一些LED應用中,高昂的散熱器成本及更大的散熱器體積令人望而卻步。對于此類應用,為了實現散熱,需要良好的解決方案。
      比起針對每個規格設計一個大容差范圍的熱管理方案,設計師更愿意采用通用方案。這令LED驅動器的應用成為可能。由于驅動器會調節電流及功率,因此僅需對非安全運行狀態進行檢測,并令驅動器可以做出相應反應即可。
     
      熱折返
      考慮到制造商規定的前向電流額降,設計師現在能夠依靠LED驅動器來提供有幫助的控制機構,從而對LED提供熱保護。由于多數新的LED驅動器具有調光輸入,因此幾乎總有一個簡單的方法來降低向LED的輸出電流。鑒于此,可以設計一個電路來檢測靠近LED的溫度。如果系統有良好的熱阻特點,那么LED的結點溫度就能通過測量來內推。
      因此,LED驅動器可以按照如圖3所示的電爐風機廠需求來維持或降低調節電流。該圖可以改變,并且基本上與制造商的數據表規范相吻合,也可將其繪制的更保守一些。無論用什么方式,都要保護LED免受電流過剩與過熱的損害。特別是,可以依據所需減少對散熱器要求,因為最差條件導致的熱逸散能被去除。
    熱折返可在許多方面應用。最常見和最簡單的方法是使用一個NTC(負溫度系數)熱敏電阻測量LED附近的溫度,如圖4所示。NTC熱敏電阻是一個隨溫度降低而增大,隨溫度增大而減小的電阻。如果電阻分壓器設定值偏離基準電壓,并且底部電阻器是一個熱敏電阻,那么分電壓將隨溫度增加而降低。假如將該電壓鉗制在低于基準電壓的最大電壓上,那么對于一些上升至最大溫度斷點(TBK)的溫度范圍來說,該電壓就被固定為鉗位電壓。然而,對于高于TBK的溫度而言,電壓將下降,如圖3所示。這個電壓可以用來控制LED驅動器的模擬調光輸入以實施基本熱折返。
     
     

      LED調光時,折返圖形會有不同。由于標稱LED電流水平(ILED-NOM)被降低為調光電流水平(ILED-DIM),可對折返圖加以修正以與新的溫度斷點(TBK-DIM)相適應。這擴大了LED使用的溫度范圍,如圖3所示?筛鶕煌骷,分步或連續完成。
      另外
     [1] [2]
    分享到: 相關閱讀 編輯:探路者
    本文引用地址: http://www.eeworld.com.cn/LED/2012/0609/article_7148.html
    [發表評論] [加入收藏] [告訴好友] [打印本頁] [關閉窗口] [返回頂部] [RSS訂閱] 上一篇:高壓LED簡介及其優缺點探討
    下一篇:無線LED顯示屏信息發布系統優勢及應用領域
    發表評論


    驗證碼: *
     
     
    免責聲明:以上內容凡注明署名的,其版權屬于署名者所有,轉載請注明署名。本網未注明來源EEWORLD之稿件均為轉載稿,如本網轉載涉及版權等問題,請作者速來電或發郵件與EEWORLD聯系,我們將在第一時間刪除。
    請遵守《互聯網電子公告服務管理規定》及中華人民共和國其他各項有關法律法規。
    嚴禁發表危害國家安全、損害國家利益、破壞民族團結、破壞國家宗教政策、破壞社會穩定、侮辱、誹謗、教唆、淫穢等內容的評論 。
    用戶需對自己在使用本站服務過程中的行為承擔法律責任(直接或間接導致的),本站管理員有權保留或刪除評論內容。
    (本文轉自電子工程世界:http://www.eeworld.com.cn/LED/2012/0609/article_7148.html)

    本文共分 1



    相關標簽:電子散熱器 固態散熱器 電源散熱器 插片散熱器

    友情链接:  欧美色tu {关键词}
    http:// d2o 九寨沟县| 林周县| 海兴县| 眉山市| 绿春县| 建湖县| 竹溪县| 祁连县| 南汇区| 望江县| 莲花县| 唐海县| 马鞍山市| 沂水县| 丘北县| 哈密市| 高碑店市| 沙河市| 县级市| 岑溪市| 安庆市| 娄底市| 兰溪市| 文昌市| 平泉县| 岑巩县| 丹阳市| 高安市| 道孚县| 平果县| 谷城县| 新田县| 泸定县| 宁夏| 大兴区| 信丰县| 孟州市| 商洛市| 义乌市| 苏州市|