分析大功率LED灯的驱动方法及其应用技术

　　小功率发光管输入的功率只有大约50毫瓦，如果要制作30瓦的半导体灯需要用600只小功率发光二极管，600个小功率发光管需要3个驱动器。另外还要配一个带滤波的整流器。由于输入电流小，配套的整流器连续工作电流大于300mA即可。

　　另一种方案是使用前述的AP-2B320驱动器直接并联驱动18--20串小功率发光管，没串管数10--50只。最多可带1000只小功率发光管。

　　这种方案灯的结构更简单，成本也比用多个小功率驱动器加整流器的方案低。发光管在制造时同一种管型正向压降也不可能完全一样，并且发光二极管的管压降具有负温度系数，这会导致多串发光管并联使用时各串之间的电流不一致，因此，多串发光管并联使用每串发光二极管要串联一个电阻以平衡各串发光管之间的电流。

　　小功率发光管制做大功率半导体灯使用的元器件多，结构复杂，装配麻烦。但由于小功率发光管价格低，灯的生产成本低。

　　大功率半导体灯的热设计

　　灯体的热结构设计是制作半导体灯的另一个不容忽视的问题。虽然发光管是冷光源，工作时自身不是灼热体，但电流流过发光二极管时产生的电阻热还是会使灯体升温，半导体材料制作的发光二极管在高温下会迅速老化，光效下降。要减缓发光二极管的光衰，使半导体灯有长的使用寿命，必须降低发光管管芯的温度，要降低管芯的温度，就要降低灯体温度，并且要减小发光管和灯体之间的热阻，这就要求解决好半导体灯的散热问题。

　　解决散热问题主要靠合理的灯体结构。一种解决方案是使用2--3mm的铝扳做基扳，大功率管直接安装在铝板上，管子之间用引线相连。小功率管可以按照使用的发光管的数目在铝扳上打好孔径和发光管外径相同的孔，再将发光管紧配合镶嵌到铝扳上，发光管引脚在铝扳后面相连。灯的外壳也用金属材料制作，装好发光管的铝扳和金属外壳紧密装配，这样，灯工作时产生的热量可以通过铝扳传导到金属外壳上，金属外壳暴露在空气中，热量就可以通过辐射和对流散去。暴露在空气中的金属外壳的表面积要按照约每瓦50平方厘米考虑。为了既减小灯的体积又保证较大的散热面积，灯体外壳应该是带肋条的散热片结构。

　　最高管芯工作温度和热阻造成的管芯和管壳之间的温差是热设计最主要的考虑因素，对于大功率发光管来说，1瓦的大功率发光管热阻约20℃，也就是说，给标称功率1瓦的发光管输入1瓦的电功率管芯温度就比管壳高20℃。3瓦管热租约15℃，给3瓦管输入3瓦的电功率管芯温度就比管壳高45℃，因此，要使3瓦发光管制作的半导体灯和1瓦管制作的半导体灯管芯温度相同，3瓦管制作的灯灯体温度应该比用1瓦管制作的灯更低。反过来说，如果灯体温度相同，用1瓦管制作的灯管芯温度比用3瓦管制作的低。从这个意义上来看，用3只1瓦发光管作3瓦的灯比用1只3瓦管作3瓦的灯更有利于降低管芯的温度，并且3只1瓦发光管打出的光通量比1只3瓦发光管发出的光通量高。因此，用大功率发光管制作半导体灯要合理选择发光管。

　　为了减少发光二极管产生的热量，要选用光效高的发光管制做大功率半导体灯，因为在输入一定的电功率时，光效高的发光管发出的光能量高，发出的热能量必然少，这样就可以减小散热片的面积。