最新智能LED照明控制應用分析

散熱管理是新型LED燈中最困難、要求最嚴格且成本最高的設計部分。如果不進(jìn)行充分的散熱管理，將會(huì )造成照明失效或火災等災難性后果。如果不進(jìn)行有效的散熱管理，則會(huì )帶來(lái)需要頻繁更換失效的LED燈或者導致建筑物火災等災難性后果。使用智能LED燈控制功能來(lái)監控LED燈的溫度是較為簡(jiǎn)單的散熱管理辦法，同時(shí)由于LED燈能在溫度升高情況下降低功率，因此安全性也將會(huì )得到大幅提升。

　　NTC散熱管理

　　NTC電路的基本原理是通過(guò)監控LED燈的溫度來(lái)提升LED燈的安全性并降低設計復雜度。當溫度升高時(shí)，控制器減少流明并借以將LED保持在安全水平之內。換言之，當溫度升高時(shí)，減少流明，反之，當溫度下降時(shí)，則增加流明。

　　我們可通過(guò)檢測NTC上的電壓來(lái)檢測LED燈的溫度變化。檢測到的電壓與NTC的溫度有直接關(guān)系，而NTC的電阻會(huì )隨NTC及其周邊電路溫度的升高而下降。使用NTC確定溫度有兩種基本方法。

　　方法一：在系統強制實(shí)施已知電壓的分壓器電路中使用NTC，并隨后測量NTC節點(diǎn)上的電壓。NTC溫度升高時(shí)，電阻減小。電阻減小將導致分壓器比的變化。NTC節點(diǎn)的電壓也會(huì )隨溫度升高而下降。

　　方法二、強制已知電流通過(guò)NTC，并測量NTC上的電壓。NTC溫度升高時(shí)，電阻減小。根據歐姆定律，電阻減小將改變NTC節點(diǎn)上的電壓。如電阻減小而電流保持不變，NTC節點(diǎn)上的電壓也會(huì )下降。

　　就改進(jìn)操作、提高安全性而言，這兩種監控LED燈溫度的方法實(shí)施起來(lái)都很簡(jiǎn)單直接。圖1是使用LED作為升溫源頭的這兩種方法的原理圖。

　　使用NTC確定溫度的兩種基本方法。

　　溫度過(guò)高還是LED故障?

　　LED燈的流明輸出下降時(shí)，了解是否因過(guò)高的溫度環(huán)境還是因為L(cháng)ED出了故障而導致LED輸出下降至關(guān)重要。我們可用顯示流明下降的指示器來(lái)確定下降原因。

　　所示系統中的流明下降是通過(guò)低功耗的紅色LED指示的。當系統處于最大流明輸出時(shí)，紅色LED關(guān)閉;當LED燈溫度升高時(shí)，流明輸出則會(huì )下降，而流明輸出下降時(shí)，紅色LED即會(huì )開(kāi)啟。隨著(zhù)流明輸出不斷下降，紅色LED的強度會(huì )相應增加。當流明輸出下降到其最低強度時(shí)，紅色LED將會(huì )完全開(kāi)啟。

　　當流明輸出處于最低強度而LED燈的溫度仍然較高時(shí)，紅色LED指示燈還可作為預警嚴重問(wèn)題的報警器。在報警模式下，紅色LED會(huì )在白色LED全部關(guān)閉的情況下不斷閃爍。

　　上圖顯示了帶有NTC和警報指示器的普通LED驅動(dòng)器和LED控制器。普通LED燈包含的一個(gè)LED驅動(dòng)器經(jīng)配置后可通過(guò)LED提供一個(gè)設置電流。驅動(dòng)器無(wú)法根據溫度降低流明。驅動(dòng)器提供的溫度監控功能只能用于自身保護，并在溫度極高的情況下完全關(guān)閉。

　　帶有NTC和警報指示器的普通LED驅動(dòng)器和LED控制器

　　LED控制器具有普通LED驅動(dòng)器的全部控制功能，并能增強溫度監控、通信和調光控制等其他功能的智能水平。方框圖中藍色部分是LED控制器的基本模塊和組件。以紅色顯示的組件不是基本操作所必需的，但顯示用于本文所述的NTC和報警功能。