降低大功率LED灯温升及控温技术的研究

　　结合表1，常温工作时，总阻值为5.7kll，可将图3中W1设置为5.7kQ，当LED灯珠温度r≥56℃时，因K。闭合，恒流电源输出减小，此时要使控制网络总电阻为3kll，经过计算，Rx值为3.6 kQ。

　　2.2 恒压驱动

　　此方案通过控制驱动器的输出电压来实现对LED灯的控制。总体框架与恒流驱动类似，不同的是，该方案采用恒压驱动器，温度控制系统电路有所不同。

　　图7为恒压驱动器温控的连线图。Trim端用来调节电源的输出。左侧点线型虚线框中部分为控制电路，其中：PTC为正温度系数温敏电阻；R1、R2、Rx均为普通电阻，与PTC温敏电阻匹配调节驱动器输出电压；Kt为常闭型温度继电器，其断开温度为60℃，自动闭合温度为48%。右侧虚线框中部分为LED模块部分。Kt和PTC安装在LED模块上，并与模块紧密接触。常温下K。处于闭合状态，此时控制电路中控制驱动器额定输出，该LED模组常温工作额定总电压为24V。当继电器温度上升到60℃时K.

　　自动断开，整个控制电路工作，从而减少恒压电源的输出，当温度降低到48°C时，温度继电器自动闭合，并使电源正常输出。经过测试，得出驱动器V。端与Trim端之间连接的总电阻值尺与驱动器输出电压U之间的关系，见表2。可以看出：随着电阻的增加，输出电压呈减小趋势。当温度达到60℃时，图7控制电路中温度继电器K。断开，此时，只要电阻匹配得当，我们便可以得到设定的输出电压。各阻值计算方法同上，在此不作具体计算。

　　3 试制驱动器实测结果

　　本项研究进行了大功率LED路灯和LED投射灯及驱动器的研制工作。图8为LED路灯样灯及其恒流驱动器，灯体采用一体化设计，测得常温输入驱动器的交流电流为270mA，灯长时间运行状况良好，其总光通量为3408lm，在控温作用时，输出电流减小为常温的87%。图9为LED投射灯样灯及其恒压驱动器，测得常温下输入驱动器的交流电流为140mA，总光通量为1011lm，在控温作用时，电压减小为常温的90%。

　　在LED照明过程中，恒压驱动器给LED灯提供恒定电压，而当温度升高时，LED灯PN结电压V，将会以约-2mV/°C速度下降，从而流经LED灯的电流迅速增大，影响其使用寿命；而使用恒流驱动器则避免了这一现象。因此一般建议使用恒流驱动器驱动LED灯。

　　4 结语

　　本文上述的方案，有效降低了大功率LED灯的温升，一旦温度升高超过设定的控制温度时，会使驱动器减少输出，在不影响使用的情况下，适当减少LED灯的光通量和功耗，避免了因过热而导致LED灯光衰和使用寿命缩短。该温度控制方案在研究过程中显示出了多方面优势，相信不久的将来会得到大规模实际应用，LED照明也会因此得到一次更大程度上的提升。