中心议题：

• LED结温的检测
• 基于结温保护的LED电源设计

      随着LED外延材料、芯片工艺及封装技术的进步，LED的发光效率不断提高，这使得LED光源代替传统光源成为可能。理论上说，LED具有寿命长、效率高等优点，但在一些实际应用中却给人留下了光衰大、寿命短的印象，这大大影响了半导体照明的普及和推广。究其原因，主要是LED的驱动电源问题。

      LED寿命长、效率高是有前提的，即适宜的工作条件。其中影响寿命和发光效率的主要因素是LED的工作结温。从主流LED厂家提供的测试数据表明，LED的发光效率与结温几乎成反比，寿命随着结温升高近乎以指数规律降低。因此，将结温控制在一定范围是确保LED寿命和发光效率的关键。而将结温控制在一定范围的手段除散热措施外，将结温纳入驱动电源的控制参数是十分必要的。文中探讨了LED结温的测量方法，提出了通过单片机实时测量LED光源的结温，在结温超出设定值时生成PWM信号调整电源的输出功率。文中给出了采用LM3404与PIC12F675组成的基于结温保护的电源原理图和单片机程序框图。试验表明，基于结温保护的LED驱动，可使LED灯具可靠性有效提高。

      1 LED结温的检测

      LED的结温是指PN结的温度，实际测量LED的结温比较困难，但是可以根据LED的温度特性间接测量。

      LED的伏安特性和普通的二极管相似。用于白光照明的蓝光LED典型的伏安特性如图1所示。

图1 LED的伏安特性

      LED的伏安特性和其它二极管一样具有负温度系数的特点，即在结温升高时I/V曲线出现左移现象，如下图所示。

图2 伏安特性的温度特性

      一般LED的结温每升高1°C ,I/V曲线会向左平移1.5~4mV,假如所加的电压为恒定，那么显然电流会增加，电流增加只会使它的结温升得更高，甚至导致恶性循环。所以，目前LED驱动电源一般设计为恒流供电。

      根据I/V曲线随结温升高左移的规律，在恒流供电的情况下，测量LED的正向电压就可以推算LED结温。

在实际应用中，往往不需要确定LED结温的特别精确的数值，此时可以用试验的方法确定整体灯具LED光源结温的估算数值。以一个12W筒灯为例，光源部分由4并6串中功率LED组成，其电路连接形式如下：

图3 LED光源电路连接图