【研發(fā)工程師技術(shù)指南】全面剖析LED吸頂燈

圖4：較薄的厚度減小了導(dǎo)熱系數(shù)的作用

　　吸頂燈的泡殼厚度只有1-2mm。所以雖然它的導(dǎo)熱系數(shù)只在0.1-1W/mk，但還是能夠很快地把熱量從一邊傳到另一邊。

　　而且塑料的輻射能力是很強(qiáng)的，見下表：

　　所以泡殼可以很好地輻射散熱。因?yàn)樵?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/吸頂燈">吸頂燈的內(nèi)部空氣的流通很好，很容易把熱量帶到泡殼上。所以燈罩起了主要的散熱作用。

　　c）面積大：根據(jù)圓形的面積計(jì)算公式：S=πr2，或S=π(d/2) 2，對(duì)于一個(gè)直徑為45cm的圓形吸頂燈，它的底板面積就是1590cm2。因?yàn)槲敓敉ǔ０惭b在室內(nèi)，沒有過高室溫，所以可以采用40cm2/W的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，那樣也可以散去40W的功率。但是由于底板靠近天花板，不易散熱，所以底板的實(shí)際散熱效果會(huì)差很多。

　　而燈罩因?yàn)槭乔嫘?，其面積要比圓形更大，而且它的安裝朝下，沒有任何阻擋，所以散熱效果要比底板更好。

　　d）關(guān)鍵的問題是要把安裝LED燈珠的鋁基板或印制板的銅箔面積做得足夠大。

　　實(shí)驗(yàn)證明，對(duì)于小于30W的吸頂燈采用普通的印制板就可以很好地散熱，而且為了利用自由流通的空氣。在印制板的兩面把熱量帶走，所以也不需要把鋁基板或印制板通過導(dǎo)熱膠緊貼底板來散熱，反而要把印制板墊高離開底板5mm，以便空氣流通。

　　e）底板上多打一些通風(fēng)孔會(huì)對(duì)散熱有很大的好處。這些通風(fēng)孔應(yīng)當(dāng)打在外圈，以免被阻擋。但也可能帶來小蟲鉆入的可能性。

　　采取以上措施以后，LED吸頂燈并不需要很重的鰭片式散熱器也可以滿足散熱的要求?？梢哉fLED吸頂燈是唯一不需要特制的鋁散熱器的LED燈具。

　?。ㄎ澹㎜ED吸頂燈的電源

　　首先讓我們看一下普通吸頂燈的電源。

　　普通吸頂燈通常采用電子鎮(zhèn)流器，或者稱為高頻變壓器。但是市面上的電子鎮(zhèn)流器的質(zhì)量都比較差。例如，筆者就測(cè)試了一款普通吸頂燈安裝了飛利浦的32W環(huán)形燈管。實(shí)測(cè)的結(jié)果如下：Pin=16W，PF=0.62。所以它只用到環(huán)形燈管50%的功率，而且功率因數(shù)也很差。筆者也測(cè)試了一個(gè)9W節(jié)能燈的參數(shù)，測(cè)得Pin=8.4W，PF=0.563。

　　PS：兩者的功率因數(shù)都不能滿足＞0.7的要求，但仍然在市面上大量流通。

　　對(duì)于LED吸頂燈的電源可以分為非隔離式和隔離式兩大類：

　　● 非隔離式電源

　　1. 采用恒流二極管的非隔離恒流源

　　恒流二極管是一種線性恒流源，它的恒流作用可以用來驅(qū)動(dòng)LED。最簡單的方法就是把恒流二極管直接和LED串聯(lián)。但是我們?cè)谟糜?span id="untngsa" class="hrefStyle" style="word-break: break-all; ">LED驅(qū)動(dòng)時(shí)必須注意選擇恰當(dāng)?shù)碾娏骱湍蛪骸?/p>

　　最低電壓：由于恒流二極管需要一定的電壓Vk才能夠進(jìn)入恒流，所以太低的電源電壓是無法工作的。通常這個(gè)Vk大約在5-10V左右?！　∽罡唠妷海河捎诤懔鞫O管必須能吸收掉電源電壓的變化，對(duì)于同樣的百分比，220V就要比110V的變化范圍大一倍。例如對(duì)于+10%~-20%的變化范圍，對(duì)于220V就意味著22+44=66V的變化范圍，經(jīng)過橋式整流以后這個(gè)變化還會(huì)加大1.2倍，變成79.2V。而對(duì)于110V電源，同樣的變化范圍只相當(dāng)于39.6V的變化范圍。電壓越低，就意味著功耗越小，效率越高。所以可以說恒流二極管更適用于110V市電的國家。

　　最大電流：由于恒流二極管的功耗受到限制，所以過大的電流也是不合適的。例如1W的LED通常需要350mA，恒流二極管就很難提供。即使能夠提供，它的功耗也過大而使整體效率大為降低。 　　恒流二極管最適用的使用場合就是交流市電供電的LED燈具，采用很多小功率LED串聯(lián)，也就是高壓小電流的情況是最為合適。

　　圖5就是一種用于吸頂燈的恒流二極管驅(qū)動(dòng)源。其負(fù)載是80顆3022串聯(lián)，總功率為16W。所用的恒流二極管也是恒流在60mA。假如手頭的恒流二極管只有30mA的，就需要2串并聯(lián)。

圖5：采用恒流二極管作為LED驅(qū)動(dòng)電源