基于LED灯的散热管理的低功耗设计

LED控制器具有普通LED驱动器的全部控制功能，并能增强温度监控、通信和调光控制等其他功能的智能水平。方框图中蓝色部分是LED控制器的基本模块和组件。以红色显示的组件不是基本操作所必需的，但显示用于本文所述的NTC和报警功能。

普通LED添加NTC后，就能以可控顺序在温度达到预设限度时关闭LED灯。LED控制器右侧的两个红色组件(电阻和NTC)根据NTC操作部分所介绍的方法一进行配置。控制器向电阻元素提供精确的电压。NTC节点处的电压由控制器测量，以便转换为相应的系统温度。

报警机制可让LED灯显示温度升高并达到必须关闭以确保安全的程度。LED控制器左侧的两个红色组件(电阻和LED)是基本的指示灯LED配置。LED的亮度由PWM(脉冲宽度调制)信号控制。LED在PWM占空比提高情况下会增加亮度。

上述智能LED灯以另外一个LED指示灯的方式显示报警信息。LED报警只是智能LED能够采用的众多通信接口之一。此外还可采用PLC(电力线通信)、DMX(数字多路复用)和DALI(数字可寻址照明接口)等接口。

流明调节

图4的流程图显示了监控LED灯温度并在温度达到一定安全限度情况下调节流明大小的简单算法。流程图顶部的“加电启动——系统初始化”块是微控制器初始化块。墙壁开关打开后，LED灯加电，该块将配置LED灯进行基本操作，如流明输出和温度检测等。

图4:LED灯监控及调节流程图

“灯是否打开?”块检测灯是否由于温度过高而关闭。该简单的按位测试将明确灯是否打开。如果设为灯开位，说明灯打开，如果未设为灯开位，说明灯未打开。首次加电时，灯是默认打开的并设定灯开位。

“警报”控制块控制着温度过高且LED灯被控制器关闭后的开关序列。接下来的“灯是否打开?”块将再次开始检测序列。退出报警条件的唯一途径就是断开并利用墙壁开关再次供电。

接下来的“检测温度”块将检测NTC节点处的电压。NTC通常会随温度发生非线性变化，因此检测到的电压可根据对照表进行相关温度比较。该温度将用于后续两个控制块。

“安全温度”块用于测定LED灯的温度是否在安全范围内。当温度达到配置的最大值时，系统会将灯关掉。若温度低于允许最大值，系统将继续进行温度稳定性测试。

“关灯”块的作用是当LED灯温处于不安全范围时将灯关掉。接下来是“是否开灯?”块，再次重新开始检测序列。

“温度变化”块用于测定上次流明调节循环以来的温度变化是否需要提升或降低光输出。“温度增加”块用于测定温度是升还是降。由于前一个控制块已经测出自上次流明调节循环以来的温度变化已足够大，因此这里只有两个选择。

“最大流明”块用于测定LED灯是否设为最大流明输出。若流明输出达到最大值，则重新进入“是否开灯?”块，重新开始检测序列。

当上一个控制块测出流明输出未达到最大值，便会触发“流明升高、调暗指示灯”块。该控制块会根据初始化块期间的配置将输出调高一级，还会将指示灯LED调低一级，以使流明增加与指示灯变暗相匹配，然后再重新启动检测序列。

当“温度升高”块测出温度升高，便会触发“最低流明”块。若流明未达到预设的最低值，则流程导向“降低流明，调亮指示灯”块。若流明输出达到预设的最低值，则重新进入“是否开灯?”块，重新开始检测序列。

“降低流明，调亮指示灯”块会根据初始化块期间的配置将输出调低一级，还会将指示灯LED调高一级，以使流明减少与指示灯增加相匹配，然后再重新启动检测序列。

上述流程图显示了输入电源循环期间LED灯保持关闭的情况。流程稍作变动，就能提供灯关闭后监控温度、在温度降至安全限度内重新打开LED灯的序列。