對(duì)目前常見(jiàn)的白熾燈泡或是熒光燈,、省電燈泡來(lái)說(shuō)，即便產(chǎn)品本身運(yùn)行可能產(chǎn)生熱能,，但組件的高熱仍可以被有效隔離,，使光源與電源接座不會(huì)因熱而產(chǎn)生意外的公安問(wèn)題。但LED固態(tài)照明就不同,，一來(lái)LED組件集中單點(diǎn)的運(yùn)行高溫,，必須采取更多積極手段進(jìn)行散熱處理，同時(shí)搭配主動(dòng)有效的熱處理機(jī)制,，才能避免燈具發(fā)生公安問(wèn)題...
傳統(tǒng)光源或燈具多有運(yùn)行過(guò)程產(chǎn)生高熱的問(wèn)題,，例如鹵素?zé)襞莼虬谉霟襞荩羰前谉霟粜问?，即在特殊處理的燈球環(huán)境內(nèi)加熱鎢絲產(chǎn)生光亮,。
實(shí)際上，高溫產(chǎn)生在燈絲上而非燈座,，即便燈座會(huì)因燈球玻璃或是金屬受鎢絲發(fā)光的輻射熱,、熱傳導(dǎo)間接產(chǎn)生高溫，但產(chǎn)生的溫度都在可接受的安全范圍,，再加上非直接接觸傳導(dǎo)，安全性也相對(duì)較高,。
LED固態(tài)光源 熱處理問(wèn)題較傳統(tǒng)燈具復(fù)雜
但換成LED固態(tài)光源形式的燈具,，其熱處理便可能成為新的應(yīng)用安全問(wèn)題。多數(shù)人會(huì)認(rèn)為L(zhǎng)ED具高能源轉(zhuǎn)換效率,、低驅(qū)動(dòng)能源優(yōu)勢(shì),，自然使用安全性較高，但實(shí)際上LED固態(tài)光源為了達(dá)到日常照明的應(yīng)用目的,，必須透過(guò)加大單組組件的功率去強(qiáng)化單元件的輸出流明,，例如燈具廠會(huì)采取多LED組件整合形式加強(qiáng)輸出效果，且多組件同時(shí)運(yùn)行也能改善LED固態(tài)光源光型偏向點(diǎn)光源的問(wèn)題,，讓LED固態(tài)光源技術(shù)的燈具可產(chǎn)生如燈泡般的面光源效果,。
在開(kāi)發(fā)現(xiàn)場(chǎng)，欲強(qiáng)化單元件的輸出流明,，必須施加更高的電流,，以使LED芯片的PN接面產(chǎn)生更多流明，但更高電流也會(huì)讓單點(diǎn)LED組件的溫度升高,、更難處理,，甚至為了提高燈具的光型表現(xiàn),、發(fā)光效率而采取多組件并用形式，也會(huì)使LED燈具的高溫問(wèn)題加劇,，讓散熱問(wèn)題更難處理,。
綜觀目前LED燈具市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，多數(shù)LED光源的模塊廠大多會(huì)先以利基市場(chǎng)產(chǎn)品為開(kāi)發(fā)主力,，因?yàn)楦邌蝺r(jià),、高利潤(rùn)，也可以借由技術(shù)差異迅速打入發(fā)展技術(shù)較前衛(wèi)的LED光源市場(chǎng),，例如,，針對(duì)室內(nèi)裝潢、情境燈具應(yīng)用的嵌燈,、壁燈,、吸頂燈就成為L(zhǎng)ED光源燈具較常見(jiàn)的設(shè)計(jì)形式，其替換傳統(tǒng)燈具后的省電效益亦最受相關(guān)業(yè)者關(guān)注,。
基本上,，LED光源燈具必須重點(diǎn)處理的熱管理設(shè)計(jì)，在可能于密閉或半密死循環(huán)境使用的嵌燈,、壁燈,、吸頂燈產(chǎn)品，形成更嚴(yán)苛的挑戰(zhàn),，燈具開(kāi)發(fā)商必須從材料,、產(chǎn)品構(gòu)型、主/被動(dòng)散熱機(jī)制,、驅(qū)動(dòng)芯片設(shè)計(jì)等方面投入更多資源,，以避免產(chǎn)品的公安問(wèn)題肇生。
LED嵌入式燈具體積小,，且常采多組件整合,，模塊的散熱設(shè)計(jì)難度較高。
NTC持續(xù)監(jiān)控運(yùn)行溫度 維持LED燈使用安全
若LED燈具沒(méi)有搭配足夠的熱管理設(shè)計(jì),，在使用過(guò)程中可能會(huì)導(dǎo)致燈具因?yàn)榻?jīng)常性高熱運(yùn)行造成壽命銳減,，產(chǎn)生必須頻繁更換故障LED燈具的困擾，嚴(yán)重者甚至可能釀成公安意外,，因運(yùn)行高溫造成線路或是周邊裝潢著火燃燒,！
在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)階段，可運(yùn)用智能型LED燈光控制技術(shù),，透過(guò)主動(dòng)式的監(jiān)看LED燈具與整體光源模塊的溫度表現(xiàn),，簡(jiǎn)化裝置的熱管理工作，同時(shí)當(dāng)燈具與環(huán)境周遭溫度上升至危險(xiǎn)區(qū)段時(shí)，燈具必須降低電功率,、減少LED亮度輸出,，以此提升LED固態(tài)光源燈具的使用安全性。
考慮較簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)形式,，若燈具本身所使用的驅(qū)動(dòng)器功能較聚焦于電源轉(zhuǎn)換與LED組件驅(qū)動(dòng),，并未內(nèi)嵌溫控微處理器與散熱處理模塊，為避免增加產(chǎn)品原料件的成本,，LED燈具可整合NTC(Negative Temperature Coefficient)負(fù)溫度系數(shù)Thermistor Sensors電路,，是成本效益相對(duì)較高的安全設(shè)計(jì)方案。
所謂NTC電路,，其設(shè)置目的是藉由透過(guò)電子回路去監(jiān)看LED的模塊燈具溫度,，透過(guò)默認(rèn)溫度警示或是對(duì)應(yīng)自動(dòng)處理驅(qū)動(dòng)狀況，采關(guān)閉LED固態(tài)光源模塊方式,，來(lái)提升LED燈具的使用安全,，同時(shí)NTC電路也能降低設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。
由于NTC電路的溫度系數(shù)非常大,，因此可以偵測(cè)得知微小的溫度變化表現(xiàn),，被廣泛應(yīng)用于需量測(cè)、控制與補(bǔ)償溫度的相關(guān)電路設(shè)計(jì)中,，而NTC電路在LED光源模塊設(shè)計(jì)中,，基本上為量測(cè)LED固態(tài)光源燈具的產(chǎn)品周邊溫度變化，至于量測(cè)狀況會(huì)隨著NTC改變的電壓現(xiàn)況,，直接測(cè)得電壓和NTC電路的溫度對(duì)應(yīng)關(guān)系,。
當(dāng)NTC和周邊電路或整個(gè)模塊溫度提升時(shí)，NTC監(jiān)控電路的電阻隨即降低,，產(chǎn)品可依此相依關(guān)系進(jìn)行相關(guān)安全控制機(jī)制反饋,，例如減少LED發(fā)光組件的驅(qū)動(dòng)電流或是直接強(qiáng)制關(guān)閉燈具照明，在燈具溫度問(wèn)題改善后自動(dòng)回復(fù)照明狀態(tài),，藉此獲得燈具使用的安全性。
采SMD形式制作的NTC THERMISTOR組件,。
監(jiān)看LED燈具溫度 亦可導(dǎo)入MCU微控制器達(dá)到智慧監(jiān)控
前述NTC電路的改善形式,，若想達(dá)到更佳的保護(hù)設(shè)計(jì)，搭配MCU進(jìn)行更精密的安全設(shè)計(jì)也是一種相對(duì)務(wù)實(shí)的作法,，在開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中,，可將LED光源模塊的狀態(tài)區(qū)分為燈光是否正常開(kāi)啟、燈光是否被關(guān)閉,，搭配溫度警示與溫度量測(cè)的程序邏輯判斷,，建構(gòu)更為完善的智慧燈具管理機(jī)制。
例如，若出現(xiàn)燈具溫度警示,，經(jīng)溫度量測(cè)得知模塊溫度仍在可接受范圍,，可維持正常途徑，透過(guò)散熱片自然散逸運(yùn)行溫度,；而當(dāng)警示告知所測(cè)得溫度已達(dá)需執(zhí)行主動(dòng)散熱機(jī)制的基準(zhǔn),，此時(shí)MCU必須控制散熱風(fēng)扇作動(dòng)，甚至當(dāng)溫度達(dá)到危險(xiǎn)值,，系統(tǒng)必須透過(guò)MCU直接關(guān)閉驅(qū)動(dòng)器供應(yīng)電源,，讓整體電子回路、LED組件暫時(shí)停止運(yùn)行,，自然進(jìn)行散熱處理,。
判斷燈具是否開(kāi)啟或關(guān)閉，可用簡(jiǎn)單的判斷位來(lái)做變化與了解產(chǎn)品目前使用狀態(tài),，比較關(guān)鍵的是溫度量測(cè)部分,，所量測(cè)的溫度必須實(shí)時(shí)與系統(tǒng)的參照表進(jìn)行比對(duì)，以確認(rèn)目前模塊狀態(tài)的正?；虍惓３潭?，計(jì)算出溫度間距后，自動(dòng)對(duì)應(yīng)進(jìn)行溫控管理,。
同樣的,，當(dāng)溫度進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)段時(shí)，控制機(jī)制應(yīng)隨即關(guān)閉燈源,，同時(shí)在系統(tǒng)關(guān)閉后60秒或180秒后再次進(jìn)行溫度確認(rèn),，待LED固態(tài)光源模塊溫度達(dá)正常值，再重新驅(qū)動(dòng)LED光源,，繼續(xù)提供照明,。
嵌入式燈具外殼采鋁擠型或散熱片設(shè)計(jì)，可發(fā)揮自體散熱作用,。