LED熱管是什么，有何意義？LED調(diào)光實踐與反饋

　　什么是LED熱管？它有何意義？

　　LED的熱管理技術(shù)包括芯片、封裝和系統(tǒng)集成方面的熱管理。芯片方面，人們努力的提高材料的結(jié)晶質(zhì)量或設(shè)計新型結(jié)構(gòu)，來提高芯片本身的內(nèi)外量子效率，比傳統(tǒng)的低導(dǎo)熱率的藍寶石襯底芯片熱阻更小。

　　芯片（量子效率;功率密度;熱流擴展;襯底材料等）

　　LED熱管理 封裝（封裝材料;封裝結(jié)構(gòu);封裝工藝等）

　　系統(tǒng)集成（制冷技術(shù);材料;工藝等）

　　LED散熱結(jié)構(gòu)說明（插圖路徑：使用插圖 LED散熱結(jié)構(gòu)說明）

　　1、 LED散熱的必要性（散熱問題是當前半導(dǎo)體照明技術(shù)的技術(shù)瓶頸）

　　LED是個光電器件，其工作過程中只有10%～40%的電能轉(zhuǎn)換成光能，其余的電能幾乎都轉(zhuǎn)換成熱能，使LED的溫度升高。LED溫升是LED性能劣化及失效的主因。LED結(jié)溫上升，導(dǎo)致發(fā)光效率降低，可靠性差，使用壽命降低及發(fā)熱量增大等。

　　2、 解決方法

　　LED熱管理概況

　?。ˋ） 改進LED芯片、封裝的結(jié)構(gòu)和材料——上中游產(chǎn)業(yè)完成

　　（B） 系統(tǒng)集成，主要針對燈具散熱方式，提高換熱功率——散熱設(shè)計的工作

　　3、 LED燈具散熱結(jié)構(gòu)剖析

　　芯片（節(jié)點溫度控制在《85℃）—（熱阻小的產(chǎn)品有利于散熱）—燈珠基板——鋁基板（增加覆銅面積有利于熱量傳導(dǎo)）—（使用導(dǎo)熱硅膠）—散熱器殼燈（良好的結(jié)構(gòu)便于空氣對流）——周圍環(huán)境

　　LED調(diào)光的幾個小要點：

　　LED的發(fā)光原理同傳統(tǒng)照明不同，是靠P-N結(jié)發(fā)光，同功率的LED光源，因其采用的芯片不同，電流電壓參數(shù)則不同，故其內(nèi)部布線結(jié)構(gòu)和電路分布也不同，導(dǎo)致了各生產(chǎn)廠商的光源對調(diào)光驅(qū)動的要求也不盡相同，因此控制系統(tǒng)和光源電器不匹配也成了行業(yè)內(nèi)的通病，同時LED的多元化也對控制系統(tǒng)也提出了更高的挑戰(zhàn)。如果控制系統(tǒng)和照明設(shè)備不配套，可能會造成燈光熄滅或閃爍，并可能對LED的驅(qū)動電路和光源造成損壞。

　　市場上有五種LED照明設(shè)備控制方式：

　　1. 前沿切相（FPC），可控硅調(diào)光

　　2. 后沿切相（RPC）MOS管調(diào)光

　　3. 1-10V調(diào)光

　　4. DALI（數(shù)字可尋址照明接口）

　　5. DMX512（或DMX）調(diào)光

　　前沿切相控制調(diào)光

　　前沿調(diào)光就是采用可控硅電路，從交流相位0開始，輸入電壓斬波，直到可控硅導(dǎo)通時，才有電壓輸入。其原理是調(diào)節(jié)交流電每個半波的導(dǎo)通角來改變正弦波形，從而改變交流電流的有效值，以此實現(xiàn)調(diào)光的目的。

　　前沿調(diào)光器具有調(diào)節(jié)精度高、效率高、體積小、重量輕、容易遠距離操縱等優(yōu)點，在市場上占主導(dǎo)地，多數(shù)廠家的產(chǎn)品都是這種類型調(diào)光器。前沿相位控制調(diào)光器一般使用可控硅作為開關(guān)器件，所以又稱為可控硅調(diào)光器。

　　在LED照明燈上使用FPC調(diào)光器的優(yōu)點是：調(diào)光成本低，與現(xiàn)有線路兼容，無需重新布線后沿切相控制調(diào)光。劣勢是FPC調(diào)光性能較差，通常導(dǎo)致調(diào)光范圍縮小，且會導(dǎo)致最低要求負荷都超過單個或少量LED照明燈額定功率。因為可控硅半控開關(guān)的屬性，只有開啟電流的功能，而不能完全關(guān)斷電流，即使調(diào)至最低依然有弱電流通過，而LED微電流發(fā)光的特性，使得用可控硅調(diào)光大量存在關(guān)斷后LED仍然有微弱發(fā)光的現(xiàn)象存在，成為目前這種免布線LED調(diào)光方式推廣的難題。E-Linker易聯(lián)專業(yè)研發(fā)的前沿切相LED調(diào)光驅(qū)動很好的解決了這個問題，通過驅(qū)動電路的“C-TURN OFF”技術(shù)優(yōu)化避免“關(guān)不斷”和“頻閃壞燈”等難題。匹配E-Linker易聯(lián)前切相LED調(diào)光驅(qū)動的各類燈具可以與其他可控硅調(diào)光系統(tǒng)完美匹配，為用戶節(jié)省了線材及布線工時，解決了可控硅LED調(diào)光匹配性及不可關(guān)斷的混亂格局。　　
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??????? 后沿切相控制調(diào)光

　　后沿切相控制調(diào)光器，采用場效應(yīng)晶體管（FET）或絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）設(shè)備制成。后沿切相調(diào)光器一般使用MOSFET做為開關(guān)器件，所以也稱為MOSFET調(diào)光器，俗稱“MOS管”。MOSFET是全控開關(guān)，既可以控制開，也可以控制關(guān)，故不存在可控硅調(diào)光器不能完全關(guān)斷的現(xiàn)象。另MOSFET調(diào)光電路比可控硅更適合容性負載調(diào)光，但因為成本偏高和調(diào)光電路相對復(fù)雜、不容易做穩(wěn)定等特點，使得MOS管調(diào)光方式?jīng)]有發(fā)展起來，可控硅調(diào)光器仍占據(jù)了絕大部分的調(diào)光系統(tǒng)市場。

　　與前沿切相調(diào)光器相比，后沿切相調(diào)光器應(yīng)用在LED照明設(shè)備上，由于沒有最低負荷要求，從而可以在單個照明設(shè)備或非常小的負荷上實現(xiàn)更好的性能，但是，由于MOS管極少應(yīng)用于調(diào)光系統(tǒng)，一般只做成旋鈕式的單燈調(diào)光開關(guān)，這種小功率的后切相調(diào)光器不適用于工程領(lǐng)域。而諸多照明廠家應(yīng)用這種調(diào)光器對自己的調(diào)光驅(qū)動和燈具做調(diào)光測試。然后將自己的調(diào)光產(chǎn)品推向工程市場，導(dǎo)致工程中經(jīng)常出現(xiàn)用可控硅調(diào)光系統(tǒng)調(diào)制后切相調(diào)光驅(qū)動的情況。這種調(diào)光方式的不匹配導(dǎo)致調(diào)光閃爍，嚴重的會迅速損壞電源或調(diào)光器。

　　1-10V調(diào)光

　　1-10V調(diào)光裝置內(nèi)有兩條獨立電路，一條為普通的電壓電路，用于接通或關(guān)斷至照明設(shè)備的電源，另一條是低壓電路，它提供參考電壓，告訴照明設(shè)備調(diào)光級別，0-10V調(diào)光控制器之前常用在對熒光燈的調(diào)光控制上，現(xiàn)在，因為在LED驅(qū)動模塊上加上了恒定電源，并且有專門的控制線路，故0-10V調(diào)光器同樣可以支持大量的LED照明燈。但應(yīng)用缺點也非常明顯，低電壓的控制信號需要額外增加一組線路，這對施工的要求大大提高。