基于LED燈的散熱管理的低功耗設計

LED控制器具有普通LED驅動器的全部控制功能，并能增強溫度監控、通信和調光控制等其他功能的智能水平。方框圖中藍色部分是LED控制器的基本模塊和組件。以紅色顯示的組件不是基本操作所必需的，但顯示用于本文所述的NTC和報警功能。

普通LED添加NTC后，就能以可控順序在溫度達到預設限度時關閉LED燈。LED控制器右側的兩個紅色組件(電阻和NTC)根據NTC操作部分所介紹的方法一進行配置?？刂破飨螂娮柙靥峁┚_的電壓。NTC節點處的電壓由控制器測量，以便轉換為相應的系統溫度。

報警機制可讓LED燈顯示溫度升高并達到必須關閉以確保安全的程度。LED控制器左側的兩個紅色組件(電阻和LED)是基本的指示燈LED配置。LED的亮度由PWM(脈沖寬度調制)信號控制。LED在PWM占空比提高情況下會增加亮度。

上述智能LED燈以另外一個LED指示燈的方式顯示報警信息。LED報警只是智能LED能夠采用的眾多通信接口之一。此外還可采用PLC(電力線通信)、DMX(數字多路復用)和DALI(數字可尋址照明接口)等接口。

流明調節

圖4的流程圖顯示了監控LED燈溫度并在溫度達到一定安全限度情況下調節流明大小的簡單算法。流程圖頂部的“加電啟動——系統初始化”塊是微控制器初始化塊。墻壁開關打開后，LED燈加電，該塊將配置LED燈進行基本操作，如流明輸出和溫度檢測等。

圖4:LED燈監控及調節流程圖

“燈是否打開?”塊檢測燈是否由于溫度過高而關閉。該簡單的按位測試將明確燈是否打開。如果設為燈開位，說明燈打開，如果未設為燈開位，說明燈未打開。首次加電時，燈是默認打開的并設定燈開位。

“警報”控制塊控制著溫度過高且LED燈被控制器關閉后的開關序列。接下來的“燈是否打開?”塊將再次開始檢測序列。退出報警條件的唯一途徑就是斷開并利用墻壁開關再次供電。

接下來的“檢測溫度”塊將檢測NTC節點處的電壓。NTC通常會隨溫度發生非線性變化，因此檢測到的電壓可根據對照表進行相關溫度比較。該溫度將用于后續兩個控制塊。

“安全溫度”塊用于測定LED燈的溫度是否在安全范圍內。當溫度達到配置的最大值時，系統會將燈關掉。若溫度低于允許最大值，系統將繼續進行溫度穩定性測試。

“關燈”塊的作用是當LED燈溫處于不安全范圍時將燈關掉。接下來是“是否開燈?”塊，再次重新開始檢測序列。

“溫度變化”塊用于測定上次流明調節循環以來的溫度變化是否需要提升或降低光輸出。“溫度增加”塊用于測定溫度是升還是降。由于前一個控制塊已經測出自上次流明調節循環以來的溫度變化已足夠大，因此這里只有兩個選擇。

“最大流明”塊用于測定LED燈是否設為最大流明輸出。若流明輸出達到最大值，則重新進入“是否開燈?”塊，重新開始檢測序列。

當上一個控制塊測出流明輸出未達到最大值，便會觸發“流明升高、調暗指示燈”塊。該控制塊會根據初始化塊期間的配置將輸出調高一級，還會將指示燈LED調低一級，以使流明增加與指示燈變暗相匹配，然后再重新啟動檢測序列。

當“溫度升高”塊測出溫度升高，便會觸發“最低流明”塊。若流明未達到預設的最低值，則流程導向“降低流明，調亮指示燈”塊。若流明輸出達到預設的最低值，則重新進入“是否開燈?”塊，重新開始檢測序列。

“降低流明，調亮指示燈”塊會根據初始化塊期間的配置將輸出調低一級，還會將指示燈LED調高一級，以使流明減少與指示燈增加相匹配，然后再重新啟動檢測序列。

上述流程圖顯示了輸入電源循環期間LED燈保持關閉的情況。流程稍作變動，就能提供燈關閉后監控溫度、在溫度降至安全限度內重新打開LED燈的序列。