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如何延长高亮度    LED显示屏寿命   
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     只需要加入简单的 、低成本的电子组件,就可以保护贵重的高亮度LED。这种热保护设计 有助照明系统的设计人员实现更小巧、生产成本更低的解决方案。

毋庸置疑,发光二 极管的耐用及长寿特性能够在不同应用中派上用场,带来显而易见的效益。然而,当高功率的LED应用于高光度的操 作,散热便成为关键的问题。事实上,输入LED的电力只有不足 20%转化为光能,其余 的80%则转化为热能。这 实在是照明系统设计人员需要克服的问题。

假如照明系统实施 欠佳,即使是最完善的导热设计,也难以尽展所长,发挥真正的用途。保持安全的LED操作环境、减少热 力耗散对LED寿命造成影响的责 任,便落在用于驱动LED的电子组件之上。

事实上,只要我们 看看高光度LED制造商提供的组件 产品规格,便不难确定需要留意的主要设计参数,并且可以得知在高温下操作对这些器件的负面影响。

LED的实际寿命与功率 耗散和LED结点的温度往往成 反比。制造商可显示在Tj80℃温度下运行约一 亿小时的平均故障间隔时间(MTBF)。在实用的系统中 ,LED的故障不一定会造 成大问题,不过在散热不足、而Tj又升至120℃或以上的系统中 ,LED的寿命便会大幅缩 短。在一些极端的情况下,LED更会实时出现故障 。

热能设计可引入超 补偿功能,藉以抗衡最恶劣的环境。然而在某些情况下,这是不可能的事情。以筒灯为例,一般安装在绝缘的天花板间层空间。这层空间不仅妨碍散热,还没有足够位置安装额外的散热设施。

相对光度也与结点 温度成反比。随着数据的变异,制造商估计在最大结点温度下的光线输出会减弱30%。

同样,流明维护效 果与结点温度也成反比。在70℃结点温度下,一 个LED操作超过5万小时后,一般会 损耗三成光度输出;温度更高时损耗会更大,但正式数据尚未公开。

因此,设计人员最 重要的目标,就是尽快散发LED的热量,从而把结 点温度保持在最大额定值以下,避免过早出现故障。

一般来说,用来产 生所需LED电流的电子器件, 可以轻易引入侦测温度过高的方法,有效减低LED的驱动电流,保持 稳定的操作温度。虽然光线输出会略为减弱,但LED的“生命力”却十 分旺盛,可以长期运作。

以某LED驱动电路设计为例 ,其降压转换器配备温度控制功能,驱动电流高至1安培,供应电压介 乎4伏至6伏。该电路利用一 个150kΩNTC热控管进行温度侦 测,该组件所设位置与LED保持紧密的热力接 触。流过热控管的电流会倍增,再与峰值交换电流相加,从而调节LED电流。

只需要加入简单的 、低成本的电子组件,就可以保护贵重的高亮度LED。这种热保护设计 有助照明系统的设计人员实现更小巧、生产成本更低的解决方案。

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