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大功率LED散热处理(附算式),LED驱动电源的完成和规划

大功率LED散热处理(附算式),LED驱动电源的实现和设计-这里要说明的是,上述TC是在室温条件下测得的(室温一般15~30℃)。若LED灯使用的环境温度TA大于室温时,则实际的TJ要比在室温测量后计

  大功率LED怎么高功率进行散热处理?

  核算举例

  这儿选用了NICHIA公司的丈量TC的实例中取部分数据作为核算举例。已知条件如下:

  LED:3W白光LED、类型MCCW022、RJC=16℃/W。K型热电偶点温度计丈量头焊在散热垫上。

  PCB实验板:双层敷铜板(40&TImes;40mm)、t=1.6mm、焊接面铜层面积1180mm2反面铜层面积1600mm2。

  LED作业状况:IF=500mA、VF = 3.97V。

  按图9用K型热电偶点温度计测TC,TC=71℃。测验时环境温度TA = 25℃。

  1.TJ核算

  TJ=RJC&TImes;PD+TC=RJC(IF&TImes;VF)+TC

  TJ=16℃/W(500mA&TImes;3.97V)

  +71℃=103℃

  图9 TC丈量方位图

  2.RBA核算

  RJA=(TC-TA)/PD

  =(71℃-25℃)/1.99W

  =23.1℃/W

  3.RJA核算

  RJA=RJC+RBA

  =16℃/W+23.1℃/W

  =39.1℃/W

  假如规划的TJmax=90℃,则按上述条件核算出来的TJ不能满意规划要求,需求转化散热更好的PCB或增大散热面积,并再一次实验及核算,直到满意TJ≤TJmax停止。

  别的一种办法是,在选用的LED的RJC值太大时,若替换新式同类产品RJC=9℃/W(IF=500mA时VF=3.65V),其他条件不变,TJ核算为:

  TJ=9℃/W(500mA×3.65V)+71℃

  =87.4℃

  上式核算中71℃有一些差错,应焊上新的9℃/W的LED从头测TC(测出的值比71℃略小)。这对核算影响不大。选用了9℃/W的LED后不必改动PCB原料及面积,其TJ契合规划的要求。

  PCB反面加散热片

  若核算出来的TJ比规划要求的TJmax大得多,并且在结构上又不答应添加面积时,可考虑将PCB反面粘在“∪”形的铝型材上(或铝板冲压件上),或粘在散热片上,如图10所示。这两种办法是在多个大功率LED的灯具规划中常用的。例如,上述核算举例中,在核算出TJ=103℃的PCB背面张贴一个10℃/W的散热片,其TJ降到80℃左右。

  图10 “∪”形铝型材

  这儿要阐明的是,上述TC是在室温条件下测得的(室温一般15~30℃)。若LED灯运用的环境温度TA大于室温时,则实践的TJ要比在室温丈量后核算的TJ要高,所以在规划时要考虑这个要素。若测验时在恒温箱中进行,其温度调到运用时最高环境温度,为最佳。

  别的,PCB是水平装置仍是笔直装置,其散热条件不同,对测TC有必定影响,灯具的外壳资料、尺度及有无散热孔对散热也有影响。因而,在规划时要留有余地。

  结束语

  选用必定散热面积的PCB、装上LED的实验板,在LED作业状况下测出TC再核算的办法来作散热规划是一种简洁、有用的办法,能够较好地规划出满意结温TJmax要求的散热结构(PCB原料及面积)。

  这种散热规划办法除适用于大功率白光LED的照明灯具外,也适用于其他发光色彩的大功率LED灯具,如警示灯、装饰灯等。

  LED驱动电源规划和完成:

  近几年LED作为新式节能光源在全球和我国都赢得得了很高的出资热心和极大重视,并由野外向室内照明运用商场浸透,我国也涌现出大大小小上万家LED照明企业。让LED照明大放异彩的最首要原因正是其宣传的具有节能、环保、长命数、易操控、免维护等特色。

  但是颇具挖苦意味的是,咱们常常听闻因为LED驱动电源自身的寿数直接连累LED照明灯具变得并不“长命”,极大地添加了维护/运用本钱;或许驱动电源的功率不高导致LED照明灯具的能效转化比并不是幻想中那么高,或许因为输出电流纹波没有得到很好的操控影响了发光质量,使得LED照明的绿色节能优势大打折扣,乃至影响了商场遍及。

  LED驱动电源的可靠性和能效是测验要害

  1.高可靠性和寿数:驱动电源的寿数要与LED的寿数相适配,特别对像LED路灯的驱动电源,因为装在高空,修理不方便,修理的花费也大;

  2.高功率:关于电源装置在LED灯具内的结构,这一点尤为重要。因为LED的发光功率跟着LED温度的升高而下降,所以LED的散热非常重要。电源的功率高,它的耗费功率小,在灯具内发热量就小,也就降低了灯具的温升,对推迟LED的光衰有利。

  3.高功率因数 :跟着社会对供电质量的要求不断进步,人们越来越重视用电设备带来的电能质量和谐波问题。如欧盟现已发布规范,规则功率大于25W的电源设备有必要具有功率因数校对电路。而其他许多国家关于30 ~40W的LED驱动电源,听说不久也将可能会对功率因数方面有必定的目标要求。

  4. 恒流驱动:现在通行的有两种:一种是一个恒压源供多个恒流源,每个恒流源独自给每路LED供电。这种方法组合灵敏,一路LED毛病,不影响其他LED的作业,但本钱会略高一点。另一种是直接恒流供电,LED串联或并联运转。它的长处是本钱低一点,但灵敏性差,还要处理某个LED毛病不影响其他LED运转的问题。

  5.恰当的输出纹波:输出纹波会影响LED的光输出作用。但减小纹波需求运用更高质量和容量的电容。为进步电源全体的运用寿数,规划师往往倾向于选用无%&&&&&%计划。工程师有必要在输出纹波目标上确认折中计划。

  6.浪涌维护:LED抗浪涌的才能是比较差的,特别是抗反向电压才能。有些LED灯装在野外,因为电网负载的启甩和雷击的感应,从电网体系会侵入各种浪涌,有些浪涌会导致LED的损坏。因而LED驱动电源要有按捺浪涌的侵入,维护LED不被损坏的才能。

  7.维护功用: 电源除了惯例的维护功用外,最好在恒流输出中添加LED温度负反馈,避免LED温度过高。

  8.防护方面:对灯具外装置型结构,电源结构要防水、防潮,外壳要耐晒。

  9.要契合安规和电磁兼容的要求。人

  要到达高质量的驱动电源规划规范,就需求进行全面的测验丈量剖析,如图1所示,LED照明测验首要包含5个部分:电源质量、谐波、功率开关器材丈量、调制剖析以及驱动输出参数测验。

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