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如何维持LED灯使用安全呢?
点击次数:1614 发布时间:2011-10-22
 

所谓NTC电,其设置目的是藉由透过电子回去监看LED的模块灯具温度,透过默认温度警示或是对应自动处理驱动状况,采关闭LED固态光源模块方式,来提升LED灯具的使用安全,同时NTC电也能降低设计的复杂度。

由于NTC电的温度系数非常大,因此可以侦测得知微小的温度变化表现,被广泛应用于需量测、控制与补偿温度的相关电设计中,而NTC电在LED光源模块设计中,基本上为量测LED固态光源灯具的产品周边温度变化,至于量测状况会随着NTC改变的电压现况,直接测得电压和NTC电的温度对应关系。

若LED灯具没有搭配足够的热管理设计,在使用过程中可能会导致灯具因为经常性高热运行造成寿命锐减,产生必须频繁更换故障LED灯具的困扰,严重者甚至可能酿成意外,因运行高温造成线或是周边装潢着火燃烧!

当NTC和周边电或整个模块温度提升时,NTC电的电阻随即降低,产品可依此相依关系进行相关安全控制机制反馈,例如减少LED发光组件的驱动电流或是直接强制关闭灯具照明,在灯具温度问题改善后自动回复照明状态,藉此获得灯具使用的安全性。干燥箱的LED灯可供照明或者仪表显示用。

在产品开发阶段,可运用智能型LED灯光控制技术,透过主动式的监看LED灯具与整体光源模块的温度表现,简化装置的热管理工作,同时当灯具与周遭温度上升至区段时,灯具必须降低电功率、减少LED亮度输出,以此提升LED固态光源灯具的使用安全性。

像LED吸顶灯外壳考虑较简单的设计形式,若灯具本身所使用的驱动器功能较聚焦于电源转换与LED组件驱动,并未内嵌温控微处理器与散热处理模块,为避免增加产品原料件的成本,LED灯具可整合NTC(NegativeTemperatureCoeffient)负温度系数ThermistorSensors电,是成本效益相对较高的安全设计方案。

监控LED灯具温度亦可导入微控制器  采SMD形式制作的NTCTHERMISTOR组件

前述NTC电的改善形式,若想达到更佳的设计,搭配MCU进行更精密的安全设计也是一种相对务实的作法,在开发项目中,可将LED光源模块的状态区分为灯光是否正常、灯光是否被关闭,搭配温度警示与温度量测的程序逻辑判断,建构更为完善的智慧灯具管理机制。

例如,若出现灯具温度警示,经温度量测得知模块温度仍在可接受范围,可维持正常途径,透过散热片自然散逸运行温度;而当警示告知所测得温度已达需执行主动散热机制的基准,此时MCU必须控制散热风扇作动,甚至当温度达到值,系统必须透过MCU直接关闭驱动器供应电源,LED组件暂时停止运行,自然进行散热处理。

大众一直关注灯具的使用寿命。若仅仅依靠使用低热阻的 LED 元件是不能为灯具装置构建良好的散热系统,而必须有效地减小从 PN 节点到周围环境的热阻,才能大大降低 LED 的 PN 节点温度,而成功实践延长 LED 灯具的使用寿命并提高实际光通量的目标。另外;有别于一般传统灯具,印刷电路板既是 LED 的供电载体,也是 LED 的散热载体,所以散热片和印刷电路板的散热设计十分重要。除此之外,灯具制造商还须考虑散热材料的质量、厚度和尺寸以及散热界面的处理和连接等因素。

判断灯具是否使用或关闭,可用简单的判断位来做变化与了解产品目前使用状态,比较关键的是温度量测部分,所量测的温度必须实时与系统的参照表进行比对,以确认目前模块状态的正常或异常程度,计算出温度间距后,自动对应进行温控管理。

同样的,当温度进入区段时,控制机制应随即关闭灯源,同时在系统关闭后60秒或180秒后再次进行温度确认,待LED固态光源模块温度达正常值,再重新驱动LED光源,继续提供照明。

 

 
 
 
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