散热管理是新型LED灯中最困难、要求最严格且成本最高的设计部分。如果不进行充分的散热管理，将会造成照明失效或火灾等灾难性后果。如果不进行有效的散热管理，则会带来需要频繁更换失效的LED灯或者导致建筑物火灾等灾难性后果。使用智能LED灯控制功能来监控LED灯的温度是较为简单的散热管理办法，同时由于LED灯能在温度升高情况下降低功率，因此安全性也将会得到大幅提升。

　　NTC散热管理

　　NTC电路的基本原理是通过监控LED灯的温度来提升LED灯的安全性并降低设计复杂度。当温度升高时，控制器减少流明并借以将LED保持在安全水平之内。换言之，当温度升高时，减少流明，反之，当温度下降时，则增加流明。

　　我们可通过检测NTC上的电压来检测LED灯的温度变化。检测到的电压与NTC的温度有直接关系，而NTC的电阻会随NTC及其周边电路温度的升高而下降。使用NTC确定温度有两种基本方法。

　　方法一：在系统强制实施已知电压的分压器电路中使用NTC，并随后测量NTC节点上的电压。NTC温度升高时，电阻减小。电阻减小将导致分压器比的变化。NTC节点的电压也会随温度升高而下降。

　　方法二、强制已知电流通过NTC，并测量NTC上的电压。NTC温度升高时，电阻减小。根据欧姆定律，电阻减小将改变NTC节点上的电压。如电阻减小而电流保持不变，NTC节点上的电压也会下降。

　　就改进操作、提高安全性而言，这两种监控LED灯温度的方法实施起来都很简单直接。图1是使用LED作为升温源头的这两种方法的原理图。

　　图1：使用NTC确定温度的两种基本方法。

　　温度过高还是LED故障?

　　LED灯的流明输出下降时，了解是否因过高的温度环境还是因为LED出了故障而导致LED输出下降至关重要。我们可用显示流明下降的指示器来确定下降原因。

　　图2所示系统中的流明下降是通过低功耗的红色LED指示的。当系统处于最大流明输出时，红色LED关闭;当LED灯温度升高时，流明输出则会下降，而流明输出下降时，红色LED即会开启。随着流明输出不断下降，红色LED的强度会相应增加。当流明输出下降到其最低强度时，红色LED将会完全开启。

　　图2

　　当流明输出处于最低强度而LED灯的温度仍然较高时，红色LED指示灯还可作为预警严重问题的报警器。在报警模式下，红色LED会在白色LED全部关闭的情况下不断闪烁。

　　图3的方框图显示了带有NTC和警报指示器的普通LED驱动器和LED控制器。普通LED灯包含的一个LED驱动器经配置后可通过LED提供一个设置电流。驱动器无法根据温度降低流明。驱动器提供的温度监控功能只能用于自身保护，并在温度极高的情况下完全关闭。

　　图3：带有NTC和警报指示器的普通LED驱动器和LED控制器

　　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。

[1] [2]  下一页