一種本體式溫度取樣的溫度補償led燈系統的製作方法
2023-10-08 18:06:54 3
一種本體式溫度取樣的溫度補償led燈系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種本體式溫度取樣的溫度補償LED燈系統，包括LED光源模組和溫度補償電路，LED光源模組由一組發光二極體構成，在發光二極體本體中設置有溫度傳感器，LED光源模組既是發光體也是溫度取樣器件；溫度傳感器通過溫度補償電路與LED驅動電源相連接進行電流調節，高溫時，溫度補償電路降低輸出電流；溫度降低時，溫度補償電路提高輸出電流，在安全的溫度區域內LED光源模組達到熱平衡狀態。本發明的有益效果是：本發明的LED本體作為溫度探測技術，LED燈溫度超過或低於設定的控制溫度時，會增加或減小驅動器輸出。避免了因過熱而導致LED燈光衰和使用壽命縮短，使得LED始終在恆定溫度下穩定、可靠的工作。
【專利說明】一種本體式溫度取樣的溫度補償LED燈系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及LED應用【技術領域】，主要是一種本體式溫度取樣的溫度補償LED燈系統。
【背景技術】
[0002]現有技術:LED照明具有三個最為主要的優點:節能、環保、綠色照明。因為LED的發光效率較高、製造成本也較低，其應用前景和市場非常廣大，這使得LED成為當今世界上替代傳統光源的新一代光源之一。但實際應用時，LED燈散熱問題極大的縮短了其壽命同時降低了發光效率，從而限制了 LED照明行業的發展。因為LED對溫度非常敏感。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於克服現有技術存在的不足，而提供一種本體式溫度取樣的溫度補償LED燈系統。
[0004]本發明的目的是通過如下技術方案來完成的。這種本體式溫度取樣的溫度補償LED燈系統，包括LED光源模組和溫度補償電路，LED光源模組由一組發光二極體構成，在發光二極體本體中設置有用於直接溫度取樣的溫度傳感器，LED光源模組既是發光體，也是溫度取樣器件；溫度傳感器通過溫度補償電路與LED驅動電源相連接進行電流調節，高溫時，溫度補償電路降低輸出電流，LED驅動電源輸出電流減小；當溫度降低時，溫度補償電路提高輸出電流，LED驅動電源輸出電流增加，在安全的溫度區域內LED光源模組達到熱平衡狀態。
[0005]所述的LED光源模組通過導熱材料與LED鋁基板相連接，LED鋁基板與散熱片相連接。
[0006]所述的LED光源模組為串並結構，從最接近電源負端的某顆LED上引出銅箔作為溫度電壓信號，這顆LED的溫度代表著光源模組的溫度，此電壓信號作為溫度探測信號至LED驅動電源使用。
[0007]本發明的有益效果是:本發明的LED本體作為溫度探測技術，LED燈溫度超過或低於設定的控制溫度時，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】
[0008]圖1是本發明的系統框圖；
[0009]圖2是利用發光管負溫度特性直接溫度取樣示意圖；
[0010]圖3本體式溫度取樣的溫度補償原理圖。【具體實施方式】
[0011]下面通過【具體實施方式】對本發明作進ー步闡述，實施例將幫助更好地理解本發明，但本發明並不僅僅局限於下述實施例。
[0012]如圖所示，這種本體式溫度取樣的溫度補償LED燈系統，包括LED光源模組和溫度補償電路，LED光源模組由ー組發光二極體構成，在發光二極體本體中設置有用於直接溫度取樣的溫度傳感器，LED光源模組既是發光體，也是溫度取樣器件；溫度傳感器通過溫度補償電路與LED驅動電源相連接進行電流調節。大功率LED燈一般以恆流狀態工作，當外界環境溫度變化吋，LED正嚮導通電壓降低，LED驅動電源隨之降低輸出電壓，基本維持輸出電流及輸出功率恆定。本發明利用溫度補償技術，監測LED燈溫度，實時反饋至LED驅動電源進行電流調節。高溫時，溫度補償電路降低輸出電流，LED驅動電源輸出電流減小；當溫度降低時，溫度補償電路提高輸出電流，LED驅動電源輸出電流増加，在安全的溫度區域內LED光源模組達到熱平衡狀態。
[0013]在這樣不斷的電流和溫度相互反饋過程中，LED驅動電壓實時並適當的補償，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燈壽命的目的。
[0014]本發明通過溫度檢測隨時調節驅動器的輸出電流來實現對LED燈的溫度控制。圖1為恆流驅動器驅動LED燈系統框圖，驅動器輸出到LED模組，LED模組上產生的熱量通過良好的導熱材料傳導到LED鋁基板，最後經由散熱片散熱到大氣中。當外界散熱環境惡劣吋，LED模組的溫度會達到溫度補償系統設定的溫度，LED端電壓的變化作為溫度信號，驅動器內部的溫度補償電路進行實時補償，驅動器減少輸出電流，達到限制並降低LED模組溫度的目的。
[0015]圖2為LED本體溫`度取樣的LED燈供電控制原理圖。圖中LED光源模組為通常採用的串並結構，從最接近電源負端的某顆LED上引出銅箔作為溫度電壓信號，這樣，無論是何種原因引起的光源溫度異常，這顆LED的溫度就代表著光源模組的溫度，這顆LED的電壓變化就代表著光源模組的溫度變化。此電壓信號作為溫度探測信號至LED驅動電源使用。
[0016]注:PN結Vbe電壓的負溫度特性(PN結電壓將會以約_2mV/° C速度下降)。
[0017]PN結的電壓信號傳輸至驅動電源溫度補償電路，溫度補償電路放大此電壓信號並輸出適當補償電壓至驅動電源的電流基準，從而改變電流基準得到合適的輸出電流，就改變了 LED溫度，這樣，通過不斷的反饋，LED的溫度會穩定在一個合適的範圍。
[0018]本發明技術中，驅動電源通過接收到反饋的溫度信息來控制輸出電流，根據LED自身的PN結負溫度特性的關係，只要找到輸出電流隨PN結溫度的變化關係，進行適當的補償電路設計，保證線性及解決補償電路的溫漂問題，便可找到溫度與驅動器輸出電流的關係。
[0019]優點:
[0020]該LED即是發光體，也是溫度取樣器件。溫度反映極為迅速、準確。
[0021]該LED即是發光體，也是溫度取樣器件。減少了額外採用溫度探測器件的數量，降低了材料成本；
[0022]該LED即是發光體，也是溫度取樣器件。減少了額外採用溫度探測器件時佔用的鋁/銅基板空間，並降低了因此帶來的封裝エ藝難度，而且並沒有改變LED的封裝位置和尺寸。僅僅是增加了一條銅箔。
[0023]該LED即是發光體，也是溫度取樣器件。與同組光源的其他LED器件一致，又是封裝在一起，溫度補償線性良好，簡化了溫度補償電路設計。
[0024]該LED即是發光體，也是溫度取樣器件。相對比其他溫度探測器件(溫敏電阻、電晶體PN結)，功率型LED流過的電流大，所表現的電壓信號抗幹擾極強，簡化了溫度補償電路的抗幹擾設計。
[0025]該LED即是發光體，也是溫度取樣器件。只在LED驅動電源上增加了一根信號線。
[0026]性能表
【權利要求】
1.一種本體式溫度取樣的溫度補償LED燈系統，其特徵在於:包括LED光源模組和溫度補償電路，LED光源模組由一組發光二極體構成，在發光二極體本體中設置有用於直接溫度取樣的溫度傳感器，LED光源模組既是發光體，也是溫度取樣器件；溫度傳感器通過溫度補償電路與LED驅動電源相連接進行電流調節，高溫時，溫度補償電路降低輸出電流，LED驅動電源輸出電流減小；當溫度降低時，溫度補償電路提高輸出電流，LED驅動電源輸出電流增加，在安全的溫度區域內LED光源模組達到熱平衡狀態。
2.根據權利要求1所述的本體式溫度取樣的溫度補償LED燈系統，其特徵在於:所述的LED光源模組通過導熱材料與LED鋁基板相連接，LED鋁基板與散熱片相連接。
3.根據權利要求1所述的本體式溫度取樣的溫度補償LED燈系統，其特徵在於:所述的LED光源模組為串並結構，從最接近電源負端的某顆LED上引出銅箔作為溫度電壓信號，這顆LED的溫度代表著光源模組的溫度，此電壓信號作為溫度探測信號至LED驅動電源使用。
【文檔編號】H05B37/02GK103561510SQ201310505083
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月23日 優先權日:2013年10月23日
【發明者】呂健, 郭軍華, 任金松, 範世權 申請人:浙江耀恆光電科技有限公司