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led驅動的散熱設計技巧

2025-02-22

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LED 驅動的散熱設計

1)提高驅動效率

從電路結構上減少損耗,提高電源的效率,比如采用更優的控制方式和技術(如高頻軟開關技術、移相控制技術、同步整流技術等),或者選用低功耗的器件,減少發熱器件的數目,加大加粗印制線的寬度等。

2)電解電容

  電解電容的壽命取決于其內部溫度。因此,電解電容的設計和應用條件都會影響到電解電容的壽命。從設計角度,電解電容的設計方法、材料、加工工藝決定了電容的壽命和穩定性。從應用角度,工作電壓、紋波電流、開關頻率、安裝形式、散熱方式等都影響電解電容的壽命。

通過采用多個電極引接片、激光焊接電極等措施降低 ESR (等效串聯電阻)值;采用并聯方式降低紋波電流,在高頻應用中應盡量縮短電容兩端引線以減小等效電感等,這些措施都可以減少電解電容的發熱量。延長負極鋁箔與電容器鋁殼直接接觸,以及通過電容芯中間加熱沉(導熱金屬片),可以降低電解電容的封裝熱阻;電容安裝時應盡量遠離發熱元件;電容排列不要很緊湊,電容間至少應留出5mm的間隔以保證適量的空氣流動;將電解電容安裝在散熱片上等措施可以改善電解電容的外部散熱。

3)元器件降額使用

根據可能的最差工況,制定元器件降額使用規范,使元器件工作在額定使用值之下,提高產品的可靠性。

4)工作溫度的選擇留出一定的裕量

  工作溫度的選擇要有一定的裕量,比如,一般開關電源標稱工作溫度﹣10~55℃,指的是在這個溫度范圍內可以工作,但并不代表可以在極限溫度的情況下長時間工作。所以, LED 驅動如果內置,盡量要保證驅動腔的環境溫度在一個合適的范圍內。

5)降低驅動輸出電流

 對于大功率 LED ,稍微降低 LED 的驅動電流, LED 溫升會減小,光效提高,光通量可能不會明顯降低,還可以延長 LED 驅動的壽命。

6)驅動內元器件布局

 發熱量大的元器件分散布置,并盡量布置在熱流通路較短的位置:溫度敏感元器件應盡量遠離發熱量大的元器件;發熱量大的元器件應加裝散熱片。

7)驅動灌封

  沒有完整外殼的驅動可以在驅動腔內對驅動進行灌封。帶有完整外殼的 LED 驅動,可以在其殼體內進行灌封;帶有完整外殼的 LED 驅動內置時,還可以在驅動腔內對驅動整體再次灌封。合理的灌封結構可以增加散熱面積,使得內部熱量盡可能地傳遞到環境空氣中,以加強 LED 驅動或燈具的整體散熱。

8)驅動腔使用導熱材料

使用導熱塑料等作為驅動腔材料,可以進一步降低驅動元器件的溫度。

9)優化產品整體的散熱設計

 對于內置的驅動,產品驅動腔內溫度較高,并且驅動腔內的空氣難以形成對流,散熱條件較差,要注意優化產品整體的散熱設計,降低產品的整體溫度。

10)個別元器件溫度偏高的處理方法

如果驅動內某個元器件溫度偏高,可以采用以下方法降低該元器件的溫度:

 .更換效率較高或耐溫較高、體積較大地元器件,或者改用多個元器件。

 ·使用可固化的導熱硅脂或導熱橡皮泥將該元器件與驅動腔連接。

.加裝散熱片。

.把該元器件移到 LED 的 PCB 上(驅動內置)。


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