LED的散熱問題也是設(shè)計(jì)者必須考慮的關(guān)鍵問題，LED的光衰與LED的工作時(shí)間和工作電流以及LED工作時(shí)的溫度有關(guān)。正確工作狀態(tài)下LED的工作壽命至少可以達(dá)到5萬小時(shí)以上，一般達(dá)到10萬甚至幾十萬是很輕松的，然而一旦出現(xiàn)環(huán)境溫度過高，工作電流過大，則將造成LED的壽命急劇下降，甚至造成永久的損壞。一般的小功率LED應(yīng)用時(shí)可以不必考慮散熱的問題，但是目前工作電流達(dá)60—150mA的中功率LED已經(jīng)出現(xiàn)，這時(shí)就要求設(shè)計(jì)者不得不考慮LED正常工作中的散熱問題，好在外徑8mm，工作電流為150mA的一種發(fā)白光的LED其管腳比較粗，基本上可以利用其粗壯的管腳進(jìn)行散熱，但是對(duì)更大功率如1W及以上的3W、5W甚至10W以上的LED則必須加散熱片才算是正常的工作環(huán)境。
圖二是LED發(fā)光二極管工作時(shí)溫度與電流曲線
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大多數(shù)電子愛好者都知道，PN結(jié)半導(dǎo)體器件正在向?qū)ê螅Y(jié)電壓VF隨環(huán)境溫度上升而下降，即：-2mv/℃，稱PN結(jié)的負(fù)溫度效應(yīng)，利用該特性可制成溫度傳感器，但該特性在發(fā)光應(yīng)用上卻是致命的缺陷，直接影響它的發(fā)光效率。發(fā)光亮度、發(fā)光色度。通俗舉例，常溫25℃時(shí)，選擇LED最佳工作電流20mA，當(dāng)環(huán)境溫度升到85℃，結(jié)電壓VF下降,工作電流急劇增加到35-37mA，見圖二,電流曲線Ⅰ,溫度下降至-40℃時(shí)，結(jié)電壓VF上升，最佳工作電流將從20mA減小8-10mA.,發(fā)光亮度也隨電流的減少而降低，達(dá)不到場(chǎng)所所需的照度。
為了避免上述不良現(xiàn)象，一般在LED的相關(guān)產(chǎn)品上，通常需要采用一些措施。如將LED裝在散熱板上，或風(fēng)機(jī)風(fēng)冷降溫或者LED采用恒流源的供電方式，不會(huì)因LED隨溫度上升引起電流增加，防止PN結(jié)惡性升溫，或兩種方法并用。實(shí)踐證明，用于大功率LED燈(如廣告背景燈、街燈)，家散熱器確實(shí)是行之有效的措施。但LED燈進(jìn)入尋常百姓家就碰到如下問題了：散熱板，風(fēng)冷能否集約在一個(gè)普通燈頭的空間;采用集成電路或諸多元器件組成的恒流源電路，它的壽命和可靠性將不取決LED，根據(jù)“木桶理論”整個(gè)系統(tǒng)的可靠性則將取決于某種如溫升等“短板”了。
《無線電》雜志介紹過的南京華巨電子有限公司專為L(zhǎng)ED應(yīng)用研制的具有正溫度系數(shù)的熱敏電阻與負(fù)溫度特性的LED串聯(lián)，組成一個(gè)溫度系數(shù)極小電阻型負(fù)載是一個(gè)廉價(jià)且效果不錯(cuò)的選擇。一旦工作電壓確定后，串聯(lián)回路中的電流，將不會(huì)隨溫度變化而變化，通俗地說，當(dāng)LED隨溫度升高電流增加時(shí)，熱敏電阻也隨溫度升高，電阻變大，阻止了回路電流上升，當(dāng)LED隨溫度下降，電流減小時(shí)，熱敏電阻也隨溫度下降電阻變小，阻止了回路電流的減少。當(dāng)匹配得當(dāng)，當(dāng)環(huán)境溫度在-40℃~85℃范圍內(nèi)變化時(shí)，LED的最佳工作電流不會(huì)明顯變化，見圖二電流曲線Ⅱ。(串入熱敏電阻的電流曲線Ⅱ，與沒有串入熱敏電阻的電流曲線Ⅰ對(duì)照?qǐng)D)從圖一可以看到，采用熱敏電阻溫度補(bǔ)償方法與集成電路等元件組成的恒流源相比，有著異曲同工之處，但最大的差異是用一種元件就解決了LED的恒流問題，其價(jià)格、體積、壽命等優(yōu)勢(shì)也不言而喻。
該公司產(chǎn)正溫度熱敏電阻WMZD常用規(guī)格見表一.
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WMZD LED恒流源補(bǔ)償熱敏電阻為了滿足要求可以多組串聯(lián)使用，也可以并聯(lián)使用，讀者完全可以根據(jù)需要靈活選擇應(yīng)用以達(dá)到提高可靠性的作用。
3、220V交流LED驅(qū)動(dòng)電路
由N路單元電路的電流之和，確定直流電源的輸出電流，如采用輸入電壓有較大變化的220V AC/DC轉(zhuǎn)換的直流電源，請(qǐng)考慮穩(wěn)壓措施。
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LED燈220V交流供電的基本電路
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LED燈220V交流供電的基本電路，220V經(jīng)1A橋式整流后，接入由熱敏電阻A20和5只LED/20mA組成的單元電路，共計(jì)12組，計(jì)算12組的工作電壓=(3V+3.3V×5)×12=234V，(式中3V是恒流用5A20的壓降，3.3V是LED的電壓)，計(jì)算電壓大于220V，可放心接入220V整流電源，接入后回路電流應(yīng)在18~20mA之間，因LED的電壓離散性較大，在3.0V~3.6V之間，如檢測(cè)回路電流大于20mA，可增添一只LED或一只5A20電阻，將電流降下來，反之可減去一只LED，將電流升上去。該LED燈實(shí)耗功率4.5W，其中用作恒流的12只A20，共耗用0.72W，直接用于發(fā)光的60只LED，共耗用3.78W，電源轉(zhuǎn)換效率達(dá)84%。整組燈亮度接近8W熒光燈。本方案基本電路簡(jiǎn)單，可靠，高效，具有實(shí)用性。
220V橋式整流后不需要按常規(guī)并聯(lián)慮波電介電容，LED可用脈動(dòng)電流驅(qū)動(dòng)發(fā)光,橋式整流后的電流是每秒100個(gè)連續(xù)正弦波，過零時(shí)間非常短，不會(huì)感覺有頻閃現(xiàn)。并聯(lián)電容后，雖對(duì)輸出電流起平滑濾波作用，但一則增加成本，二則電介電容常處于沖電放態(tài)狀，其壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于LED，因此不用為宜。