网站首页
这些小活动你都参加了吗？快来围观一下吧！>>
电子产品世界 » 论坛首页 » 综合技术 » 电源与模拟 » 技术：大功率LED照明系统散热问题的解决方案（下）

共4条 1/1 1 跳转至页

技术：大功率LED照明系统散热问题的解决方案（下）

水方
工程师
2019-09-22 14:59:51     打赏
4.3温度采集电路

该系统采用美国DALLAS公司的生产的数字温度传感器DS18B20.DS18B20是一款仅使用一根信号线（1-Wire）与单片机通信的温度测量芯片，可以测量（满足该系统的测温要求）之间的温度，利用程序编程可实现9为数字温度输出，测量精度由于温度高，DS18B20表现出的漏电流比较大，可能出现与单片机AT89C51的通信崩溃，故采用外部电源模式供电。

DS18B20最大的特点就是单总线传输方式，因此对读写数据位具有严格的时序要求。

时序包括：初始化时序、读时序、写时序。每一次命令和数据的传输都是从单片机的启动写时序开始，如果要求DS18B20回送数据，在进行写时序后，单片机需启动读时序完成数据接收，数据和命令的传输都是地位在先。


4.4PWM控制电路

PWM控制电路由光电耦合器和一个Cuk电路组成。在此控制电路中，光电耦合器能够有效抑制接地回路的噪声，消除地干扰，提高了整个系统的抗干扰能力；光电耦合器把输入端（单片机AT89C51）和输出端（半导体制冷片TEC）电气隔离，避免了主控芯片AT89C51受到意外伤害，有效保护了单片机AT89C51.另外，此控制电路中还利用光电耦合器组成了开关电路，节省了开关器件的使用。

Cuk直流斩波电路的功能是将+15V的外接电源转变为可调电压的直流电，即Cuk电路输出端的电压（半导体制冷片TEC的工作电压）是可调的。

输出端OUT+和OUT-之间的可调电压是受Q1端和Q2之间的关断频率控制的。在此控制电路中选用Cuk电路，因为Cuk斩波电路有一个明显的优点，即其输入电源电流和输出负载电流都是连续的，且脉动很小，有利于保证半导体制冷片TEC处于良好的工作状态。

限于篇幅有限，下面仅对此PWM控制电路进行简单的介绍：当PWM控制信号为低电平时，晶体管T1处于截止状态，光电耦合器中发光二极管的电流近似为零，输出端Q1和Q2间的电阻很大，相当于开关“断开”;当PWM波控制信号为高电平时，晶体管T1处于导通状态，光电耦合器中发光二极管发光，输出端Q1和Q2间的电阻很小，相当于开关“导通”。

由上面介绍可知，当DS18B20采集的实时温度小于制冷启动温度时，光电耦合器的PWM输入端无信号输入时，光电耦合器处于不工作状态，图5中的OUT+端和OUT-端无输出电压，即半导体制冷片处于闲置状态；当DS18B20采集的实时温度大于制冷启动温度时，光电耦合器的PWM输入端有信号输入，图5中的OUT+端和OUT-端即有输出电压。

通过PWM调制波控制Q1和Q2两端的通断，即可实现对半导体制冷片TEC工作电压的控制，进而控制了半导体制冷片TEC的散热功率。

图5中的OUT+端和OUT-端分别接在半导体制冷片TEC的输入端线上。根据CUK电路的输出电压和供电电源电压的关系，可得出PWM波占空比和半导体制冷片TEC输入电压的关系：

其中D为PWM波的占空比，Q为半导体制冷片TEC的工作电压，E为供电电源的电压（在此电路中E=15V）。由上式可知，控制PWM波的占空比就可以控制半导体制冷片TEC的工作电压。

5、结束语

本文选择一些成本低廉相对高性能的元器件，对LED芯片工作温度不同的情况，进行不同的功率制冷，在一定程度上节约电力资源。此方案与传统的散热方案相比较，具有可控性好和制冷效果良好等优点，对于解决大功率LED照明系统散热问题具有很现实的意义。


回复
收藏
0



关键词： 大功率     照明     系统     散热     解决方案    

大华K
工程师
2019-09-22 15:32:41     打赏
2楼

收藏了    学习一下 


评论
丘球
工程师
2019-09-22 16:16:38     打赏
3楼

感谢楼主分享


评论
拜月
工程师
2019-09-22 16:48:55     打赏
4楼

不错不错  收藏了


评论
共4条 1/1 1 跳转至页

回复

匿名不能发帖！请先 [ 登陆 注册 ]