大功率LED灯温升降控温技术的研究与探讨

　　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T1为放置电源处温度，T2为远离电源处温度，T3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T1远大于T2和T3;图1（b）中T1与T2两曲线重合，T3略大于T1和T2。可见分离电源后，整灯的温度分布很均匀。

　　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。图3为恒流电源给LED灯供电控制原理图。电源的指标为：220V AC输入，电流1.2一1.7A可调，电压自适应（36～39V）。图3中左侧细虚线框中部分为控制电路，其中W1为可调电阻器;NTC为负温度系数热敏电阻;Kt为常开温度继电器，其闭合温度为56℃，自动断开温度为45℃;Rx为匹配电阻。图3右侧粗虚线框中部分为LED模块部分。温度继电器和热敏电阻安装在LED模块上，并与模块紧密接触，以便将LED的温度信息反馈给控制电路。常温下Kt处于断开状态，此时控制电路中只有W1起控制作用，设定常温工作总电流恒定为1.60A。当继电器温度上升到56℃时，Kt自动闭合，整个控制电路开始工作，以减小恒流电源的输出;当温度降低到45℃时，Kt自动断开，电源额定输出。该过程可用图4表示，图中r为Kt的温度，Rntc为NTC的阻值。