一種led驅動電源溫度補償的方法
2023-09-20 01:53:50
一種led驅動電源溫度補償的方法
【專利摘要】本發明涉及一種LED驅動電源溫度補償的方法，該方法包括如下步驟：半導體二極體D植入於LED光源模組內並一起封裝在LED鋁基板上，LED驅動器輸出到LED光源模組，LED光源模組上產生的熱量通過導熱材料傳導到LED鋁基板，最後經由散熱片散熱到大氣中本發明的有益效果為：能夠實現反饋LED光源實時放大及時、準確的穩定LED燈的溫度，環境溫度或升高或降低超過設定的控制溫度時，會增加或減小驅動器輸出。高溫時，在不影響使用的情況下，適當減少LED燈的光通量和功耗，避免了因過熱而導致LED燈光衰和使用壽命縮短。低溫時，可以在安全範圍內增加光通量，獲得更好的照明效果，使得LED始終在恆定溫度下穩定、可靠的工作。
【專利說明】-種LED驅動電源溫度補償的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電子應用【技術領域】，尤其是涉及一種LED驅動電源溫度補償的方法。
【背景技術】
[0002] 大功率LED燈一般以恆流驅動狀態工作，當外界環境溫度變化時，LED因自身溫度 特性，正嚮導通電壓升高或降低，LED驅動電源隨之改變輸出電壓，基本維持輸出電流及輸 出功率恆定。上述技術的缺點是：實際應用時，環境溫度帶來的整燈溫升，此恆流工作模式 只能被動的接受，無法作出相應的降溫改善措施，這樣，LED晶片溫度受其影響，極大的縮短 了其壽命同時加速光衰，從而限制了 LED照明行業的發展。因為溫度LED的壽命及光衰敏 感。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在於克服現有技術存在的不足，而提供一種LED驅動電源溫度補償 的方法，利用封裝與基板上的半導體二極體，隨時監測LED燈溫度，通過溫度補償線性調整 電路，實時反饋至LED驅動電源進行電流調節。高溫時，溫度補償系統降低輸出電流，達到 了限制並降低溫升的目的；當溫度降低時，溫度補償系統適當提高輸出電流，在安全的溫度 區域內LED燈熱平衡狀態。
[0004] 本發明的目的是通過如下技術方案來完成的。這種LED驅動電源溫度補償的方 法，該方法包括如下步驟：半導體二極體D植入於LED光源模組內並一起封裝在LED鋁基板 上，LED驅動器輸出到LED光源模組，LED光源模組上產生的熱量通過導熱材料傳導到LED 鋁基板，最後經由散熱片散熱到大氣中；半導體二極體D作為溫度探頭，當外界散熱環境惡 劣時，LED光源模組的溫度會達到溫度補償系統設定的溫度，半導體二極體D得到反饋的信 息後，經溫度補償線性調整電路連接至LED驅動電源調光電路進行實時補償；溫度補償線 性調整電路中，半導體二極體D中PN結微弱的電壓信號傳輸至溫度補償線性調整電路，此 溫度補償線性調整電路放大PN結電壓信號並輸出線性電壓至LED驅動電源調光電路的電 流基準，改變電流基準得到合適的輸出電流，就改變了 LED溫度，通過不斷的反饋，將LED光 源模組的溫度會穩定在一個合適的範圍；高溫時，溫度補償線性調整電路降低輸出電流，限 制並降低溫升；當溫度降低時，溫度補償線性調整電路適當提高輸出電流，在安全的溫度區 域內LED光源模組達到熱平衡狀態；
[0005] 其中，所述的溫度補償線性調整電路的具體調整方法如下：由電阻R1、電阻R2、穩 壓管U2和C1濾波電容構成穩壓電路，電阻R1、電阻R2組成分壓網絡，提供給穩壓管U2,穩 壓管U2根據分壓調整電流；由電阻R4、電阻R5分壓後至放大器U1A的3腳；電阻R6、電阻 R7、電阻R8、電阻R9和半導體二極體D組成另一分壓網絡至放大器U1A的2腳；半導體二 極管D感應溫度後管壓降發生變化，從接插件J2經放大器U1A放大後運放1腳電壓同步發 生變化，此電壓從放大器U1B組成的電壓跟隨7腳輸出至三極體Q1 ;三極體Q1集電極電壓 發生變化，輸出至接插件J1的OUT端，也就是LED驅動電源調光電路的輸入端；LED電源電 流發生變化，隨即LED光源溫度發生變化，此溫度迅速被半導體二極體D感應，如此不斷循 環，只至LED光源溫度被控制在一個恆定的安全範圍。
[0006] 本發明的有益效果為：能夠實現反饋LED光源實時放大及時、準確的穩定LED燈的 溫度，環境溫度或升高或降低超過設定的控制溫度時，會增加或減小驅動器輸出。高溫時， 在不影響使用的情況下，適當減少LED燈的光通量和功耗，避免了因過熱而導致LED燈光衰 和使用壽命縮短。低溫時，可以在安全範圍內增加光通量，獲得更好的照明效果，使得LED 始終在恆定溫度下穩定、可靠的工作。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007] 圖1是本發明利用半導體二極體直接溫度取樣的LED驅動系統框圖。
[0008] 圖2是本發明的半導體作為溫度探頭植入光源模組的LED燈供電控制原理圖。
[0009] 圖3是本發明的半導體二極體植入式溫度取樣的溫度補償電路原理圖。
【具體實施方式】
[0010] 下面將結合附圖對本發明做詳細的介紹：
[0011] 如圖1-3所示，這種LED驅動電源溫度補償的方法，該方法包括如下步驟：半導體 二極體D植入於LED光源模組內並一起封裝在LED鋁基板上，LED驅動器輸出到LED光源模 組，LED光源模組上產生的熱量通過導熱材料傳導到LED鋁基板，最後經由散熱片散熱到大 氣中；半導體二極體D作為溫度探頭，當外界散熱環境惡劣時，LED光源模組的溫度會達到 溫度補償系統設定的溫度，半導體二極體D得到反饋的信息後，經溫度補償線性調整電路 連接至LED驅動電源調光電路進行實時補償；溫度補償線性調整電路中，半導體二極體D中 PN結微弱的電壓信號傳輸至溫度補償線性調整電路，此溫度補償線性調整電路放大PN結 電壓信號並輸出線性電壓至LED驅動電源調光電路的電流基準，改變電流基準得到合適的 輸出電流，就改變了 LED溫度，通過不斷的反饋，將LED光源模組的溫度會穩定在一個合適 的範圍；高溫時，溫度補償線性調整電路降低輸出電流，限制並降低溫升；當溫度降低時， 溫度補償線性調整電路適當提高輸出電流，在安全的溫度區域內LED光源模組達到熱平衡 狀態；
[0012] 其中，所述的溫度補償線性調整電路的具體調整方法如下：由電阻R1、電阻R2、穩 壓管U2和C1濾波電容構成穩壓電路，電阻R1、電阻R2組成分壓網絡，提供給穩壓管U2,穩 壓管U2根據分壓調整電流；由電阻R4、電阻R5分壓後至放大器U1A的3腳；電阻R6、電阻 R7、電阻R8、電阻R9和半導體二極體D組成另一分壓網絡至放大器U1A的2腳；半導體二 極管D感應溫度後管壓降發生變化，從接插件J2經放大器U1A放大後運放1腳電壓同步發 生變化，此電壓從放大器U1B組成的電壓跟隨7腳輸出至三極體Q1 ;三極體Q1集電極電壓 發生變化，輸出至接插件J1的OUT端，也就是LED驅動電源調光電路的輸入端；LED電源電 流發生變化，隨即LED光源溫度發生變化，此溫度迅速被半導體二極體D感應，如此不斷循 環，只至LED光源溫度被控制在一個恆定的安全範圍。
[0013] 半導體二極體PN結Vbe電壓--溫度曲線；線性溫度調整（適配）電路設計-- 補償量；線性溫度調整（適配）電路設計--線性關係；線性溫度調整（適配）電路設 計--溫漂；線性溫度調整（適配）電路與調光電路電流基準的配合；半導體二極體溫度探 頭線纜的防水連接處理；半導體溫度探頭意外損壞後的保護措施。在這樣不斷的電流和溫 度相互反饋過程中，LED驅動電流實時並適當的補償，LED燈逐步達到熱平衡狀態，並且此 溫度保證在LED的安全工作溫度區域內，達到延長LED燈壽命及降低光衰的目的。本電路 使半導體二極體D植入式溫度取樣傳感器和LED驅動電源間適配，放大半導體二極體傳感 器的微弱電壓信號，並穩定的輸出符合LED驅動電源調光電路所需的線性調整電壓信號， 解決了現有所存在的問題。
[0014] 以10W功率的LED燈為例：性能表：
[0015]
【權利要求】
1. 一種LED驅動電源溫度補償的方法，其特徵在於：該方法包括如下步驟：半導體二極 管D植入於LED光源模組內並一起封裝在LED鋁基板上，LED驅動器輸出到LED光源模組， LED光源模組上產生的熱量通過導熱材料傳導到LED鋁基板，最後經由散熱片散熱到大氣 中；半導體二極體D作為溫度探頭，當外界散熱環境惡劣時，LED光源模組的溫度會達到溫 度補償系統設定的溫度，半導體二極體D得到反饋的信息後，經溫度補償線性調整電路連 接至LED驅動電源調光電路進行實時補償；溫度補償線性調整電路中，半導體二極體D中 PN結微弱的電壓信號傳輸至溫度補償線性調整電路，此溫度補償線性調整電路放大PN結 電壓信號並輸出線性電壓至LED驅動電源調光電路的電流基準，改變電流基準得到合適的 輸出電流，就改變了 LED溫度，通過不斷的反饋，將LED光源模組的溫度會穩定在一個合適 的範圍；高溫時，溫度補償線性調整電路降低輸出電流，限制並降低溫升；當溫度降低時， 溫度補償線性調整電路適當提高輸出電流，在安全的溫度區域內LED光源模組達到熱平衡 狀態； 其中，所述的溫度補償線性調整電路的具體調整方法如下：由電阻R1、電阻R2、穩壓管 U2和C1濾波電容構成穩壓電路，電阻R1、電阻R2組成分壓網絡，提供給穩壓管U2,穩壓管 U2根據分壓調整電流；由電阻R4、電阻R5分壓後至放大器U1A的3腳；電阻R6、電阻R7、 電阻R8、電阻R9和半導體二極體D組成另一分壓網絡至放大器U1A的2腳；半導體二極體 D感應溫度後管壓降發生變化，從接插件J2經放大器U1A放大後運放1腳電壓同步發生變 化，此電壓從放大器U1B組成的電壓跟隨7腳輸出至三極體Q1 ;三極體Q1集電極電壓發生 變化，輸出至接插件J1的OUT端，也就是LED驅動電源調光電路的輸入端；LED電源電流發 生變化，隨即LED光源溫度發生變化，此溫度迅速被半導體二極體D感應，如此不斷循環，只 至LED光源溫度被控制在一個恆定的安全範圍。
【文檔編號】H05B37/02GK104159361SQ201410315555
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月3日 優先權日:2014年7月3日
【發明者】郭群, 範世權 申請人:杭州合睿電子有限公司