一種本體式溫度取樣的溫度補償led燈系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種本體式溫度取樣的溫度補償LED燈系統(tǒng)，包括LED光源模組和溫度補償電路，LED光源模組由一組發(fā)光二極管構成，在發(fā)光二極管本體中設置有溫度傳感器，LED光源模組既是發(fā)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(qū)動電源相連接進行電流調(diào)節(jié)，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(qū)域內(nèi)LED光源模組達到熱平衡狀態(tài)。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的LED本體作為溫度探測技術，LED燈溫度超過或低于設定的控制溫度時，會增加或減小驅(qū)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始終在恒定溫度下穩(wěn)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(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)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(tǒng)。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有技術:LED照明具有三個最為主要的優(yōu)點:節(jié)能、環(huán)保、綠色照明。因為LED的發(fā)光效率較高、制造成本也較低，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(tǒng)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(fā)光效率，從而限制了 LED照明行業(yè)的發(fā)展。因為LED對溫度非常敏感。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)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(tǒng)。
[0004]本發(fā)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(tǒng)，包括LED光源模組和溫度補償電路，LED光源模組由一組發(fā)光二極管構成，在發(fā)光二極管本體中設置有用于直接溫度取樣的溫度傳感器，LED光源模組既是發(fā)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(qū)動電源相連接進行電流調(diào)節(jié)，高溫時，溫度補償電路降低輸出電流，LED驅(qū)動電源輸出電流減?。划敎囟冉档蜁r，溫度補償電路提高輸出電流，LED驅(qū)動電源輸出電流增加，在安全的溫度區(qū)域內(nèi)LED光源模組達到熱平衡狀態(tài)。
[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光源模組為串并結構，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(qū)動電源使用。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的LED本體作為溫度探測技術，LED燈溫度超過或低于設定的控制溫度時，會增加或減小驅(qū)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，可以在安全范圍內(nèi)增加光通量，獲得更好的照明效果，使得LED始終在恒定溫度下穩(wěn)定、可靠的工作。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)框圖；
[0009]圖2是利用發(fā)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?！揪唧w實施方式】
[0011]下面通過【具體實施方式】對本發(fā)明作進ー步闡述，實施例將幫助更好地理解本發(fā)明，但本發(fā)明并不僅僅局限于下述實施例。
[0012]如圖所示，這種本體式溫度取樣的溫度補償LED燈系統(tǒng)，包括LED光源模組和溫度補償電路，LED光源模組由ー組發(fā)光二極管構成，在發(fā)光二極管本體中設置有用于直接溫度取樣的溫度傳感器，LED光源模組既是發(fā)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(qū)動電源相連接進行電流調(diào)節(jié)。大功率LED燈一般以恒流狀態(tài)工作，當外界環(huán)境溫度變化吋，LED正向?qū)妷航档?，LED驅(qū)動電源隨之降低輸出電壓，基本維持輸出電流及輸出功率恒定。本發(fā)明利用溫度補償技術，監(jiān)測LED燈溫度，實時反饋至LED驅(qū)動電源進行電流調(diào)節(jié)。高溫時，溫度補償電路降低輸出電流，LED驅(qū)動電源輸出電流減??；當溫度降低時，溫度補償電路提高輸出電流，LED驅(qū)動電源輸出電流増加，在安全的溫度區(qū)域內(nèi)LED光源模組達到熱平衡狀態(tài)。
[0013]在這樣不斷的電流和溫度相互反饋過程中，LED驅(qū)動電壓實時并適當?shù)难a償，LED燈逐步達到熱平衡狀態(tài)，并且此溫度保證在LED的安全工作溫度區(qū)域內(nèi)，達到延長LED燈壽命的目的。
[0014]本發(fā)明通過溫度檢測隨時調(diào)節(jié)驅(qū)動器的輸出電流來實現(xiàn)對LED燈的溫度控制。圖1為恒流驅(qū)動器驅(qū)動LED燈系統(tǒng)框圖，驅(qū)動器輸出到LED模組，LED模組上產(chǎn)生的熱量通過良好的導熱材料傳導到LED鋁基板，最后經(jīng)由散熱片散熱到大氣中。當外界散熱環(huán)境惡劣吋，LED模組的溫度會達到溫度補償系統(tǒng)設定的溫度，LED端電壓的變化作為溫度信號，驅(qū)動器內(nèi)部的溫度補償電路進行實時補償，驅(qū)動器減少輸出電流，達到限制并降低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光源模組為通常采用的串并結構，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(qū)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(qū)動電源溫度補償電路，溫度補償電路放大此電壓信號并輸出適當補償電壓至驅(qū)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(wěn)定在一個合適的范圍。
[0018]本發(fā)明技術中，驅(qū)動電源通過接收到反饋的溫度信息來控制輸出電流，根據(jù)LED自身的PN結負溫度特性的關系，只要找到輸出電流隨PN結溫度的變化關系，進行適當?shù)难a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(qū)動器輸出電流的關系。
[0019]優(yōu)點:
[0020]該LED即是發(fā)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(fā)光體，也是溫度取樣器件。減少了額外采用溫度探測器件的數(shù)量，降低了材料成本；
[0022]該LED即是發(fā)光體，也是溫度取樣器件。減少了額外采用溫度探測器件時占用的鋁/銅基板空間，并降低了因此帶來的封裝エ藝難度，而且并沒有改變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(fā)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(fā)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、晶體管PN結)，功率型LED流過的電流大，所表現(xiàn)的電壓信號抗干擾極強，簡化了溫度補償電路的抗干擾設計。
[0025]該LED即是發(fā)光體，也是溫度取樣器件。只在LED驅(qū)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(tǒng)，其特征在于:包括LED光源模組和溫度補償電路，LED光源模組由一組發(fā)光二極管構成，在發(fā)光二極管本體中設置有用于直接溫度取樣的溫度傳感器，LED光源模組既是發(fā)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(qū)動電源相連接進行電流調(diào)節(jié)，高溫時，溫度補償電路降低輸出電流，LED驅(qū)動電源輸出電流減??；當溫度降低時，溫度補償電路提高輸出電流，LED驅(qū)動電源輸出電流增加，在安全的溫度區(qū)域內(nèi)LED光源模組達到熱平衡狀態(tài)。
2.根據(jù)權利要求1所述的本體式溫度取樣的溫度補償LED燈系統(tǒng)，其特征在于: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(jù)權利要求1所述的本體式溫度取樣的溫度補償LED燈系統(tǒng)，其特征在于:所述的LED光源模組為串并結構，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(qū)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(yōu)先權日:2013年10月23日
【發(fā)明者】呂健, 郭軍華, 任金松, 范世權 申請人:浙江耀恒光電科技有限公司