CN202425129U - 自适应调节温度的led装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及LED技术领域，尤其涉及一种自适应调节温度的LED装置，它包括直流电源、控制器、n个LED灯串、与LED灯串对应的n个控制开关及检测LED装置温度的温度传感器，n为自然数，所述n个控制开关分别与一个所述LED灯串串联组成一个发光组，所述发光组与所述直流电源连接，所述n个控制开关的信号端分别与所述控制器连接，本实施例的控制器可以根据温度传感器检测到的温度，确定发光的发光组数量，从而调节本实用新型的LED装置的温度，避免因温度过高而使LED元件寿命降低，提高了LED装置的可靠性。

Description

自适应调节温度的LED装置

技术领域

 本实用新型涉及LED技术领域，尤其涉及一种自适应调节温度的LED装置。

背景技术

LED照明是一种新型的半导体照明技术，同白炽灯等传统的照明技术相比，LED具有发光效率高，使用寿命长，显色性好，安全可靠等优点。随着人们环保意识的增强，以及大功率LED技术的进步，在通用照明领域，LED装置的应用越来越广泛，例如：景观照明，交通讯号灯，室内照明，矿井照明，车用LED灯等。

虽然LED照明技术取得了长足的进步，但是散热和成本较高仍然是阻碍大功率LED照明装置迅速普及的两大难题。特别是散热的问题，因为LED装置的大多数电能会以耗散功率的形式转化为热能。此外，在照明系统中，一般需要将多个LED元件以串联和并联的形式，放在同一个模组中以达到满足我们需求的亮度，多个LED元件集中放置在有限的空间，将造成散热困难。LED装置温度升高，将会导致LED寿命降低，并加速LED的光衰，影响LED装置驱动器等元件的效率和可靠性。因此散热设计成为LED装置的一个重要课题和难点。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的不足而提供一种自适应调节温度的LED装置，可以根据温度调整发光的LED灯的数量，从而调节LED装置的温度，结构科学，避免因温度过高使LED元件的寿命降低。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种自适应调节温度的LED装置，包括直流电源、控制器、n个LED灯串、与LED灯串对应的n个控制开关及检测LED装置温度的温度传感器，n为自然数，所述n个控制开关分别与一个所述LED灯串串联组成一个发光组，所述发光组与所述直流电源连接，所述n个控制开关的信号端分别与所述控制器连接。

所述温度传感器包括负温度系数热敏电阻RT、电阻R1；

所述控制器包括有n个分别与所述控制开关对应的比较器；所述控制开关为PNP型的三极管，所述三极管的发射极与对应的LED灯串连接，三极管的集电极分别通过电阻接地；

所述直流电源设置有n+3个电源连接端：第1个电源连接端与第1个比较器的负相端连接，该比较器的输出端与第1个三极管的基极连接，第1个三极管的发射极与第1个LED灯串（3）的负极连接；第2个电源连接端与第2个比较器的负相端连接，该比较器的输出端与第2个三极管的基极连接，第2个三极管的发射极与第2个LED灯串（3）的负极连接；……；第n个电源连接端与第n个比较器的负相端连接，该比较器的输出端与第n个三极管的基极连接，第n个三极管的发射极与第n个LED灯串（3）的负极连接；第n+1个电源连接端与n个LED灯串（3）的正极连接；第n+2个电源连接端为接地端；第n+3个电源连接端与所述负温度系数热敏电阻RT的一端连接，所述负温度系数热敏电阻RT的另一端与所述比较器的正相端、电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端接地。

所述比较器的电源正极与直流电源的第n+1个电源连接端连接，所述比较器的电源负极接地。

所述LED灯串固定设置于电路板，所述负温度系数热敏电阻RT与该电路板连接。

该自适应调节温度的LED装置进一步设置有散热装置，所述负温度系数热敏电阻RT与该散热装置连接。

本实用新型有益效果在于：本实用新型包括直流电源、控制器、n个LED灯串、与LED灯串对应的n个控制开关及检测LED装置温度的温度传感器，n为自然数，所述n个控制开关分别与一个所述LED灯串串联组成一个发光组，所述发光组与所述直流电源连接，所述n个控制开关的信号端分别与所述控制器连接，本实施例的控制器可以根据温度传感器检测到的温度，确定发光的发光组数量，从而调节本实用新型的LED装置的温度，避免因温度过高而使LED元件寿命降低，提高了LED装置的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的自适应调节温度的LED装置的原理方框图。

图2是本实用新型的自适应调节温度的LED装置的一种实施方式的电路图。

在图1、图2中包括有：

1——直流电源                        2——控制器

3——LED灯串                        4——控制开关

5——温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

实施例一。

本实用新型的一种自适应调节温度的LED装置，如图1所示，其包括直流电源1、控制器2、n个LED灯串3、与LED灯串3对应的n个控制开关4及检测LED装置温度的温度传感器5，n为自然数。所述n个控制开关4分别与一个所述LED灯串3串联组成一个发光组，所述发光组与所述直流电源1连接，所述n个控制开关4的信号端分别与所述控制器2连接，控制器2可以控制控制开关4的导通或断开。

本实用新型的工作原理如下：

为方便说明，本实施例中n取值为3。使用时，3个控制开关4分别对应三个温度阀值T1、T2、T3，且T1＜T2＜T3，温度传感器5检测到的温度为T0，T0随发热量及散热量的变化而变化。

A、当T0＜T1时，控制器2控制3个控制开关4均导通，三个发光组均发光；

B、当T1＜T0＜T2时，控制器2控制第2、第3个控制开关4导通，对应地，只有两个发光组发光；

C、当T2＜T0＜T3时，控制器2控制第3个控制开关4导通，对应地，只有一个发光组发光；

D、当T3＜T0时，控制器2控制所有控制开关4均断开，LED装置不发光。

随着发光的发光组的数量减小，温度T0降低，已经熄灭的发光组也可以重新点亮。进一步的，当n足够大时，LED装置的温度变化更加精细，从而可以使温度T0在某个值达到稳定，此时，LED装置的散热量与发热量达到平衡，可见，本实施例的控制器2可以根据温度传感器5检测到的温度，确定发光的发光组数量，从而调节本实用新型的LED装置的温度，避免因温度过高而使LED元件寿命降低，提高了LED装置的可靠性。

具体的，如图2所示，温度传感器5包括负温度系数热敏电阻RT、电阻R1，电阻R1为温度特性极好的高精度电阻；所述控制器2包括有3个分别与所述控制开关4对应的比较器，分别为U1、U2、U3；所述控制开关4为PNP型的三极管（分别为Q1、Q2、Q3），所述三极管的发射极分别与对应的LED灯串3连接，三极管的集电极分别通过电阻接地；所述直流电源1设置有6个电源连接端，分别为Vref1、Vref2、Vref3、VCC、GND、Vref，其中Vref1端与比较器U1的负相端连接，比较器U1的输出端与三极管Q1的基极连接；Vref2端与比较器U2的负相端连接，比较器U2的输出端与三极管Q2的基极连接；Vref3端与比较器U3的负相端连接，比较器U3的输出端与三极管Q3的基极连接；VCC端与三个发光组的电源输入端连接；GND端接地；Vref端与所述负温度系数热敏电阻RT的一端连接，所述负温度系数热敏电阻RT的另一端与三个比较器的正相端、电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端接地。根据分压原理，比较器正相端的电位V+为V+=Vref*R1／（RT+R1），假设当温度T0分别为上述三个温度阀值T1、T2、T3时，负温度系数热敏电阻RT的阻值分别为RT1、RT2、RT3，将RT的阻值代入，可得对应的电位值V+1、V+2、V+3，将比较器反相端接入的参考电压设置为：Vref1=V+1、Vref2＝V+2、Vref3=V+3。从而可以通过设定参考电压Vref1、Vref2、Vref3的值，设定温度阀值T1、T2、T3。 

进一步的，所述比较器的电源正极与直流电源1的VCC端连接，所述比较器的电源负极接地。

本实施例中，LED灯串3固定设置于电路板，为准确测量LED装置的温度，所述负温度系数热敏电阻RT与该电路板连接且接触良好。

实施例二。

本实施例与实施例一的不同之处在于本实施例的LED装置设置有散热装置，所述负温度系数热敏电阻RT与该散热装置连接且接触良好。本实施例的其他技术特征与实施例一相同，在此不再赘述。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.一种自适应调节温度的LED装置，其特征在于：包括直流电源（1）、控制器（2）、n个LED灯串（3）、与LED灯串（3）对应的n个控制开关（4）及检测LED装置温度的温度传感器（5），n为自然数，所述n个控制开关（4）分别与一个所述LED灯串（3）串联组成一个发光组，所述发光组与所述直流电源（1）连接，所述n个控制开关（4）的信号端分别与所述控制器（2）连接。

2.根据权利要求1所述的自适应调节温度的LED装置，其特征在于：所述温度传感器（5）包括负温度系数热敏电阻RT、电阻R1；

所述控制器（2）包括有n个分别与所述控制开关（4）对应的比较器；所述控制开关（4）为PNP型的三极管，所述三极管的发射极与对应的LED灯串（3）连接，三极管的集电极分别通过电阻接地；

所述直流电源（1）设置有n+3个电源连接端；

第1个电源连接端与第1个比较器的负相端连接，该比较器的输出端与第1个三极管的基极连接，第1个三极管的发射极与第1个LED灯串（3）的负极连接；

第2个电源连接端与第2个比较器的负相端连接，该比较器的输出端与第2个三极管的基极连接，第2个三极管的发射极与第2个LED灯串（3）的负极连接；

……；

第n个电源连接端与第n个比较器的负相端连接，该比较器的输出端与第n个三极管的基极连接，第n个三极管的发射极与第n个LED灯串（3）的负极连接；

第n+1个电源连接端与n个LED灯串（3）的正极连接；

第n+2个电源连接端为接地端；

第n+3个电源连接端与所述负温度系数热敏电阻RT的一端连接，所述负温度系数热敏电阻RT的另一端与所述比较器的正相端、电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端接地。

3.根据权利要求2所述的自适应调节温度的LED装置，其特征在于：所述比较器的电源正极与直流电源（1）的第n+1个电源连接端连接，所述比较器的电源负极接地。

4.根据权利要求2所述的自适应调节温度的LED装置，其特征在于：所述LED灯串（3）固定设置于电路板，所述负温度系数热敏电阻RT与该电路板连接。

5.根据权利要求2所述的自适应调节温度的LED装置，其特征在于：进一步设置有散热装置，所述负温度系数热敏电阻RT与该散热装置连接。

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