
LED平板燈所產生的熱量主要有兩個來源,一個是LED光源在工作過程中(zhōng)PN結(jié)的溫升,另(lìng)一個是LED驅動電路中的功率器件(如功率MOSFET、功率二極管、變壓器、電感和鋁電解電容)所散發出來的熱量。如果沒有良好的散熱設計和散熱管理,會加速LED的光衰,降低LED的發光效率,縮短LED及驅動電路中元器件的使用壽命,極大的影響LED平板燈的可靠(kào)性。一旦燈具內部溫度超過LED及一些電子元器件的極限溫度,將造成LED和某些電子元器件永久性損(sǔn)壞(huài),整個LED平板(bǎn)燈隻有遺棄、報廢。因此,燈具的散熱是實現高(gāo)效(xiào)LED照明係統可靠工作的重要(yào)保(bǎo)障,是關係到LED燈具使用(yòng)壽命的一(yī)項關(guān)鍵技術。
目前,解決LED平板燈的散熱問題有多種途(tú)徑和(hé)技術措施,可供選擇的解(jiě)決方(fāng)案如下所述。
1)選(xuǎn)用散熱性能優良的LED光源(yuán)
在LED平板燈散熱係統設計中,首先要選擇熱阻小,散熱(rè)性能良好的LED或LED模塊。解決LED本身的散熱問題,一是要提高LED芯片(piàn)的發光效率(lǜ),減少不發光的(de)非輻射複合,從根本上減少LED晶格因振動(或(huò)振(zhèn)蕩)產生的熱量。二是要優化LED的結構,加裝散熱(rè)裝置。
LED模組的選擇(zé)在降低溫升方麵起著重要作用。選擇由導熱係數高(gāo)且(qiě)一(yī)致(zhì)性好的(de)材料封(fēng)裝的LED燈珠(zhū),可提高內部的熱擴散性。采用高導熱(rè)性的金屬(一般為鋁)基板作燈芯板。使散熱片溫度(dù)分布均勻,可提(tí)高散熱效果。
2)優化LED驅動電路設計(jì),減少電氣係統產生(shēng)的熱量
LED照明電源都以普通電源尤其是開關電源的拓撲結構為基本架構,但是它與其他電源(yuán)不同,LED驅動(dòng)電源必須在高溫環境下長期工作(zuò),因此對(duì)驅動電路的要求(qiú)非常高。
優化(huà)LED驅動電路設(shè)計,必須根據不同的照明應用選擇合適的拓(tuò)撲結構來獲得較高(gāo)的轉換效率,最(zuì)大限(xiàn)度地減小功率損耗,減少驅(qū)動電源係統產生的熱量,采用單極變換結構的一些LED驅動電路,可以不用對溫度變化敏感的(de)鋁電解電容,這不僅有助於減少LED驅動電源的熱量,而且有利於延長電源係統的使用(yòng)壽命。
3)加裝散熱器是目前普通采用的主要散熱方式
LED平板燈(dēng)的(de)理想(xiǎng)冷卻裝置必須具有小巧、高效、靜噪和高可靠的特點,加裝散(sàn)熱器是目前經濟使用的主要散熱(rè)方式。大部分金(jīn)屬都是熱的良好導體,尤其是鋁框架(jià)最適合用作LED平(píng)板燈的散熱裝置。
4)驅動電源與LED燈體分離
LED照明電源本身產生的熱量會增加LED燈的溫升,電源與LED燈一體化(huà)設計(jì)會使LED燈整體受熱不均勻,容易造成LED平板(bǎn)燈發生(shēng)疲勞(láo)和早期失效。
5)印製電路板(PCB)散熱設計
構造良好的LED平(píng)板燈散熱胸痛,僅僅靠選擇熱阻低的(de)LED器件是遠遠不夠的,它必須有(yǒu)效降低PN結到環境的熱阻,以此盡可能降低LED的PN結溫(wēn)度來提高LED平(píng)板燈的(de)使用壽(shòu)命,與傳統光源不同的是,PCB既是LED的供電載體,同時也是散熱載體。因此,PCB的散熱設計(jì)(包括布線、焊盤大小)也尤(yóu)為重要。對(duì)於熱阻差(chà)距較小的LED器件來說,選用不同的PCB設計方案會極大的影響(xiǎng)最終係統的熱阻,進而影響係統溫度。除此以外。散熱材料的材質(zhì)、厚度、麵積大小以及散熱界麵的處理、焊(hàn)接方式、焊接條件都是燈具廠商所要考慮的因素。
6)采用溫度(dù)控製電路啦(lā)限製LED平板燈的溫升(shēng)
在(zài)LED平板燈係統中(zhōng),可以加入一個溫度控製電路來(lái)限製溫升。當(dāng)LED平板燈(dēng)溫度超過設定的門限時,溫(wēn)控電路動作,使驅動電源輸出適當降低;當溫度下降到一定值時,驅動電路恢複到正(zhèng)常工作(zuò)狀態(tài)。

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