TWI566443B - 發光二極體散熱方法及發光裝置 - Google Patents

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    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
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    • H05B45/56—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED] responsive to malfunctions or undesirable behaviour of LEDs; responsive to LED life; Protective circuits involving measures to prevent abnormal temperature of the LEDs

Description

發光二極體散熱方法及發光裝置
本發明涉及一種發光二極體散熱方法以及應用上述發光二極體散熱方法的發光裝置。
發光二極體(Light Emitting Diode，LED)是一種可將電流轉換成特定波長範圍的光電半導體元件。發光二極體以其亮度高、工作電壓低、功耗小、易與積體電路匹配、驅動簡單、壽命長等優點，從而可作為光源而廣泛應用於照明領域。
在發光二極體的散熱過程中，通常設置一個感測器以感測發光二極體的溫度。若發光二極體的溫度上升到一定的數值，所述感測器將提高散熱裝置的散熱效率以為發光二極體降溫。然而，上述散熱過程是先檢測到發光二極體溫度上升才為發光二極體降溫。在上述過程中，所述發光二極體的溫度可能會繼續上升，從而導致元件的損壞。
有鑒於此，有必要提供一種散熱較為及時的發光二極體散熱方法以及應用上述發光二極體散熱方法的發光裝置。
一種發光二極體散熱方法，包括以下步驟： 提供一個電路板，電路板的一端設置有發光二極體，電路板的另一端設置有散熱風扇，所述散熱風扇為發光二極體散熱；提供一個輸入電源，所述輸入電源為發光二極體提供電能使其發光；以及根據輸入電源的輸出功率調整散熱風扇的轉速。
一種發光裝置，包括：發光模組，包括電路板以及設置於電路板之上的發光二極體；散熱風扇，設置電路板的與發光二極體相反的一端以為發光二極體散熱；輸入電源，為發光二極體提供電能使其發光；以及控制模組，與散熱風扇與輸入電源電學連接，所述控制模組根據輸入電源的輸出功率調整散熱風扇的轉速。
在上述LED散熱方法以及發光裝置中，根據輸入電源的輸出功率調整散熱風扇的轉速，若輸入電源的輸出功率增加，散熱風扇的轉速也相應增加以提高散熱風扇的散熱效率從而發光二極體降溫。上述的散熱方法不需要等待到發光二極體溫度上升才提高散熱風扇的轉速，從而具有散熱及時的效果。
10‧‧‧發光裝置
11‧‧‧發光模組
111‧‧‧電路板
112‧‧‧發光二極體
113‧‧‧導熱膠
12‧‧‧散熱風扇
13‧‧‧輸入電源
14‧‧‧控制模組
15‧‧‧電壓計
16‧‧‧電流計
圖1係本發明實施例所提供的發光裝置的結構示意圖。
圖2係圖1中的發光模組的結構示意圖。
圖3係本發明實施例所提供的發光二極體散熱方法的流程示意圖 。
請參見圖1-2，本發明實施例提供的發光裝置10包括發光模組11，散熱風扇12，輸入電源13以及控制模組14。
所述發光模組11包括電路板111以及設置於電路板111之上的發光二極體112。所述散熱風扇12設置於電路板111的與發光二極體112相反的一端以為發光二極體112散熱。所述輸入電源13為發光二極體112提供電能使其發光。
所述控制模組14與散熱風扇12與輸入電源13電學連接。根據輸入電源13的輸出功率，所述控制模組14調整散熱風扇12的轉速。即，當輸入電源13的輸出功率增加時，控制模組14將提高散熱風扇12的轉速以提高散熱風扇12的散熱效率，從而使發光二極體112的溫度維持不變。當輸入電源13的輸出功率減小時，控制模組14將降低散熱風扇12的轉速以降低散熱風扇12的散熱效率，從而節省電能。
根據需要，所述發光裝置10還進一步包括一個電壓計15以及一個電流計16。所述電壓計15並聯在輸入電源13的兩端以測量輸入電源13的輸出電壓V，所述電流計16串聯在輸入電源13為發光二極體112的供電線路中以測量輸入電源13的輸出電流I。此時，輸入電源13的輸出功率P等於輸出電壓V與輸出電流I之間的乘積，即P=V*I。
根據需要，在根據輸入電源13的輸出功率P調整散熱風扇12的轉速的過程中，首先根據輸入電源13的輸出功率P計算發光二極體 112所產生的熱量Q，然後根據發光二極體112所產生的熱量Q計算發光二極體112上升的溫度值△T，然後再根據發光二極體112上升的溫度值△T調整散熱風扇12的轉速。在本實施例中，發光二極體上升的溫度值△T可通過以下方式計算。首先分別測試電路板的熱阻RB以及發光二極體的熱阻RL，所述熱阻的數值RB、RL代表1W的熱量所能引起溫度上升的大小。然後，發光二極體112所上升的溫度值△T通過以下公式計算：△T=Q*(RB+RL)。
根據需要，發光二極體112與電路板111的接觸介面還可以設置一層導熱膠113。此時，在計算發光二極體112所上升的溫度值△T的時候，首先測試出導熱膠113的熱阻RG，然後發光二極體112上升的溫度值△T通過以下公式計算：△T=Q*(RB+RL+RG)。
在上述發光裝置10中，通過設置一個控制模組14，然後控制模組14根據輸入電源13的輸出功率P調整散熱風扇12的轉速。若輸入電源13的輸出功率P增加，散熱風扇12的轉速也相應增加以提高散熱風扇12的散熱效率，從而發光二極體112降溫。即，上述的發光裝置10不需要等到發光二極體112溫度上升才去提高散熱風扇12的轉速，從而具有散熱及時的效果。
本發明還提供了一種發光二極體散熱方法。請一併參見圖3，所述發光二極體散熱方法包括以下步驟。
提供一個電路板111，電路板111的一端設置有發光二極體112，電路板111的另一端設置有散熱風扇12，所述散熱風扇12為發光 二極體112散熱。
提供一個輸入電源13，所述輸入電源13為發光二極體112提供電能使其發光。
根據輸入電源13的輸出功率P調整散熱風扇12的轉速。即，若輸入電源13的輸出功率增加，可以提高散熱風扇12的轉速以增強散熱風扇12的散熱效率，從而使發光二極體112的溫度維持不變。若輸入電源13的輸出功率減小，可以降低散熱風扇12的轉速以減小散熱風扇12的散熱效率，從而節省電能。
根據需要，還可以進一步提供一個電壓計15以及一個電流計16。所述電壓計15並聯在輸入電源13的兩端以測量輸入電源13的輸出電壓V，所述電流計16串聯在輸入電源13為發光二極體112的供電線路中以測量輸入電源13的輸出電流I。此時，輸入電源13的輸出功率P等於輸出電壓V與輸出電流I之間的乘積。
根據需要，可以根據輸入電源13的輸出功率P計算發光二極體112所產生的熱量Q，然後根據發光二極體112所產生的熱量Q計算發光二極體112上升的溫度值△T，然後再根據發光二極體112上升的溫度值△T調整散熱風扇12的轉速。其中，發光二極體上升的溫度值△T可通過以下方式計算。首先分別測試電路板的熱阻RB以及發光二極體的熱阻RL。然後，發光二極體112所上升的溫度值△T通過以下公式計算：△T=Q*(RB+RL)。
根據需要，還可以進一步提供一個導熱膠113，所述導熱膠113設置於發光二極體112與電路板111的接觸介面。此時，在計算發光 二極體112所上升的溫度值△T的時候，首先測試出導熱膠113的熱阻RG，然後發光二極體112上升的溫度值△T通過以下公式計算：△T=Q*(RB+RL+RG)。
惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士爰依本新型之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
10‧‧‧發光裝置
11‧‧‧發光模組
12‧‧‧散熱風扇
13‧‧‧輸入電源
14‧‧‧控制模組

Claims (8)

  1. 一種發光二極體散熱方法，包括以下步驟：提供一個電路板，電路板的一端設置有發光二極體，電路板的另一端設置有散熱風扇，所述散熱風扇為發光二極體散熱；提供一個輸入電源，所述輸入電源為發光二極體提供電能使其發光；以及根據輸入電源的輸出功率調整散熱風扇的轉速，在根據輸入電源的輸出功率調整散熱風扇的轉速的過程中，首先根據輸入電源的輸出功率計算發光二極體所產生的熱量Q，然後根據發光二極體所產生的熱量Q計算發光二極體上升的溫度值△T，然後再根據發光二極體上升的溫度值△T調整散熱風扇的轉速。
  2. 如申請專利第1項所述之發光二極體散熱方法，其中，進一步提供一個電壓計以及一個電流計，所述電壓計並聯在輸入電源的兩端以測量輸入電源的輸出電壓，所述電流計串聯在輸入電源為發光二極體的供電線路中以測量輸入電源的輸出電流，輸入電源的輸出功率等於輸出電壓與輸出電流之間的乘積。
  3. 如申請專利第1項所述之發光二極體散熱方法，其中，在計算發光二極體上升的溫度值△T的過程中，首先分別測試電路板的熱阻RB以及發光二極體的熱阻RL，發光二極體上升的溫度值△T通過以下公式計算：△T=Q*(RB+RL)。
  4. 如申請專利第3項所述之發光二極體散熱方法，其中，在發光二極體與電路板的接觸介面上設置一層導熱膠，測試出所述導熱膠的熱阻RG，發光二極體上升的溫度值△T通過以下公式計算： △T=Q*(RB+RL+RG)。
  5. 一種發光裝置，包括：發光模組，包括電路板以及設置於電路板之上的發光二極體；散熱風扇，設置電路板的與發光二極體相反的一端以為發光二極體散熱；輸入電源，為發光二極體提供電能使其發光；以及控制模組，與散熱風扇與輸入電源電學連接，所述控制模組首先根據輸入電源的輸出功率計算發光二極體所產生的熱量Q，然後根據發光二極體所產生的熱量Q計算發光二極體上升的溫度值△T，然後再根據發光二極體上升的溫度值△T調整散熱風扇的轉速。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之發光裝置，其中，所述發光裝置進一步包括一個電壓計以及一個電流計，所述電壓計並聯在輸入電源的兩端以測量輸入電源的輸出電壓，所述電流計串聯在輸入電源為發光二極體的供電線路中以測量輸入電源的輸出電流，輸入電源的輸出功率等於輸出電壓與輸出電流之間的乘積。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之發光裝置，其中，在計算發光二極體上升的溫度值△T的過程中，首先分別測試電路板的熱阻RB以及發光二極體的熱阻RL，發光二極體上升的溫度值△T通過以下公式計算：△T=Q*(RB+RL)。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之發光裝置，其中，發光二極體與電路板的接觸介面上設置一層導熱膠，先測試出所述導熱膠的熱阻RG，發光二極體上升的溫度值△T通過以下公式計算：△T=Q*(RB+RL+RG)。
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