專利名稱：Led溫度檢測與控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及LED應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，是涉及一種LED工作溫度的檢測與控制 方法。
背景技術(shù)：
LED以其壽命長、效率高、耗能低的優(yōu)勢，在照明領(lǐng)域作為光源的應(yīng)用越來越廣泛。 但LED使用壽命與其工作溫度有直接關(guān)系，當(dāng)溫度超過一定值后，其壽命會迅速下降，故障 率會大大增加。
在現(xiàn)有應(yīng)用中，為保證LED使用壽命，一般都是通過增加散熱器的方式來提高散 熱，降低LED的工作溫度。但使用散熱器也并不能保證LED始終工作在其允許的溫度范圍 內(nèi)，主要原因是由于照明設(shè)備應(yīng)用環(huán)境差異很大，很難保證每個照明設(shè)備都很可靠地接觸 散熱器，且同一個照明設(shè)備中的多個LED距離散熱器的位置也不盡相同，難以保證每個LED 都能正常工作。而且，由于不能自動調(diào)整LED的亮度來改變其產(chǎn)生的熱量，如果散熱器出現(xiàn) 故障，LED工作環(huán)境將進一步惡化。因而，在目前LED實際應(yīng)用中，往往出現(xiàn)LED照明設(shè)備 故障率高的情況。在這些高故障率中，很大一部分的LED損壞是由于散熱問題導(dǎo)致的。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中因工作環(huán)境溫度難于滿足LED工作需求而導(dǎo)致LED使用壽 命較低的問題，提供了一種LED溫度檢測與控制方法，能夠保證LED始終工作在所允許的溫 度范圍內(nèi)，提高LED的使用壽命。
為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)
一種LED溫度檢測與控制方法，包括下述步驟
a、在LED所在照明燈板上設(shè)置測溫單元，檢測照明燈板的溫度；
b、根據(jù)檢測出的照明燈板的溫度確定LED的工作溫度；
C、根據(jù)確定的LED的工作溫度調(diào)整LED的亮度。
如上所述的LED溫度檢測與控制方法，步驟c的具體操作過程為若LED的工作溫 度超過允許的最高溫度，則降低LED的亮度；若LED的工作溫度低于允許的最高溫度一定 值，則提高LED的亮度。
如上所述的LED溫度檢測與控制方法，具體來說，可以通過調(diào)整驅(qū)動LED的PWM信 號的占空比來調(diào)整LED驅(qū)動器輸出的驅(qū)動電流，進而調(diào)整LED的亮度。
如上所述的LED溫度檢測與控制方法，所述測溫單元優(yōu)選采用包括至少一個熱敏 電阻構(gòu)成的分壓網(wǎng)絡(luò)的電路來實現(xiàn)。
如上所述的LED溫度檢測與控制方法，在所述測溫單元包括至少兩個熱敏電阻構(gòu) 成的分壓網(wǎng)絡(luò)時，可以采用下述兩種方式檢測照明燈板的溫度
其一，所有熱敏電阻串聯(lián)連接，根據(jù)所有熱敏電阻的總電壓值檢測熱敏電阻所在 照明燈板的平均溫度。
其二，每個熱敏電阻獨立設(shè)置，根據(jù)每一個熱敏電阻兩端的電壓值檢測其所對應(yīng) 位置處的照明燈板的溫度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果是本發(fā)明利用測溫單元實時測量照 明燈板的溫度，進而獲知LED本身的工作溫度，并根據(jù)所測得的溫度隨時調(diào)整LED的亮度來 改變其產(chǎn)生的熱量，實現(xiàn)自動調(diào)整LED工作溫度的目的，使得LED始終工作在合適的溫度范 圍內(nèi)，確保了 LED的工作穩(wěn)定性和使用壽命。
結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的具體實施方式
后，本發(fā)明的其他特點和優(yōu)點將變得更加清林 疋。


圖1是本發(fā)明LED溫度檢測與控制方法一個實施例的流程圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步詳細的說明。
本發(fā)明從提高LED使用壽命出發(fā)，考慮到影響LED使用壽命的一個關(guān)鍵因素是LED 的工作溫度、而現(xiàn)有技術(shù)采用散熱器的方式降低LED工作溫度的方法并不能保證LED始終 工作在允許的溫度范圍內(nèi)的問題，提出了一種LED溫度檢測與控制方法，應(yīng)用該方法，不僅 能夠?qū)崟r檢測LED的工作溫度，對其工作環(huán)境進行監(jiān)控，還能根據(jù)檢測到的溫度隨時調(diào)整 LED的工作狀態(tài)，進而調(diào)整器LED的工作環(huán)境溫度，保證LED始終工作的允許的溫度范圍內(nèi)。
具體來說，本發(fā)明的基本思路如下在LED所在的照明燈板上設(shè)置測溫單元，用于 檢測照明燈板的溫度；然后，根據(jù)照明燈板溫度與LED本身工作溫度的關(guān)系確定LED的工作 溫度；最后，根據(jù)所確定的LED的工作溫度調(diào)整LED的亮度，通過改變LED的亮度來改變LED 產(chǎn)生的熱量，進而起到調(diào)整LED工作溫度的目的。
圖1示出了本發(fā)明LED溫度檢測與控制方法一個實施例的流程圖，下面結(jié)合流程 圖對該實施例的具體操作流程進行描述。
在應(yīng)用該方法進行LED溫度檢測與控制時，首先需要對LED所在照明燈板進行硬 件電路方面的調(diào)整，具體來說，需要在照明燈板上增設(shè)測溫單元。測溫單元包括有分壓網(wǎng)絡(luò) 及為分壓網(wǎng)絡(luò)供電的電源，根據(jù)照明燈板檢測的實際需求和操作便利性，可以采用結(jié)構(gòu)簡 單、使用方便有效的熱敏電阻構(gòu)成部分分壓網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)。此外，測溫單元也可以采用熱電偶 來實現(xiàn)，其應(yīng)用原理及電路為本領(lǐng)域公知常識，在此不做具體闡述。
在采用熱敏電阻時，根據(jù)照明燈板面積的大小，可以在照明燈板上設(shè)置一個或多 個熱敏電阻構(gòu)成部分分壓網(wǎng)絡(luò)。在測溫單元的分壓網(wǎng)絡(luò)中包括至少兩個熱敏電阻時，可以 采用兩種電路結(jié)構(gòu)形式其一，將每個熱敏電阻分別放置在照明燈板的合適位置上，然后將 所有的熱敏電阻串聯(lián)連接；其二，將每個熱敏電阻分別放置在照明燈板的合適位置處，每個 熱敏電阻獨立設(shè)置，從而構(gòu)成多個分壓網(wǎng)絡(luò)。所說的“合適位置”可以通過實驗來確定，以 找到便于檢測、且能有效反應(yīng)檢測目標(biāo)的最佳位置。
LED照明燈板硬件調(diào)整完畢后，按照下述過程執(zhí)行該實施例的LED溫度檢測與控 制
如圖1所示，該實施例的LED溫度檢測與控制方法過程如下
SlOl 系統(tǒng)初始化。
S102 檢測熱敏電阻的分壓電壓值，并進行AD轉(zhuǎn)換。
由于熱敏電阻構(gòu)成部分分壓網(wǎng)絡(luò)的測溫單元存在有上述兩種電路設(shè)置形式，因 此，針對不同的電路形式，所檢測的分壓電壓值及其對應(yīng)的檢測溫度略有不同，具體為
如果采用熱敏電阻串聯(lián)連接的電路結(jié)構(gòu)，所檢測的熱敏電阻的分壓電壓值將是所 有熱敏電阻的總分壓電壓值，通過微處理器的一個ADC檢測引腳即可實現(xiàn)。此時，所檢測的 電壓值對應(yīng)于熱敏電阻所在照明燈板的平均溫度。
若采用多個熱敏電阻獨立設(shè)置、相互間不連接的電路結(jié)構(gòu)，所檢測的熱敏電阻的 分壓電壓值將是每一個熱敏電阻兩端的電壓值。相應(yīng)的，有多少個熱敏電阻，就需要多少個 微處理器的ADC檢測引腳，也即實現(xiàn)獨立檢測。此時，所檢測到的每一個電壓值分別對應(yīng)著 熱敏電阻所在位置處的照明燈板的溫度。
采用熱敏電阻串聯(lián)連接的電路結(jié)構(gòu)形式，電路結(jié)構(gòu)簡單，對系統(tǒng)資源要求較低，檢 測過程簡便，但缺點是只能獲得照明燈板的一個平均溫度。采用熱敏電阻分別獨立設(shè)置的 電路結(jié)構(gòu)形式，可以精確獲得某個位置的具體溫度值，但其缺點是電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對系統(tǒng)資 源要求較高，需要多個ADC檢測端口采集電壓數(shù)據(jù)，且數(shù)據(jù)較多、處理復(fù)雜。實際應(yīng)用過程 中，可結(jié)合照明燈板面積、系統(tǒng)資源狀況、檢測精確度等因素，選擇其中一種測溫單元電路 結(jié)構(gòu)，或者采用兩種電路結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方式。
該實施例采用3個熱敏電阻串聯(lián)連接使用的測溫單元形式，因此，可以通過微處 理器的一個ADC檢測引腳檢測串聯(lián)的3個熱敏電阻的總分壓電壓值，在將該電壓值進行AD轉(zhuǎn)換。
S103 微處理器讀取AD轉(zhuǎn)換結(jié)果，并根據(jù)熱敏電阻的溫度_電阻對應(yīng)表計算出對 應(yīng)的照明燈板的平均溫度tl。
S104 根據(jù)照明燈板的溫度tl確定LED的工作溫度t2。
LED的工作溫度t2與其所在照明燈板的溫度tl之間的關(guān)系與照明燈板的面積、 LED類型、散熱器結(jié)構(gòu)及熱敏電阻設(shè)置位置等因素有關(guān)，一旦這些因素確定，t2與tl的關(guān)系 就可確定，而且，這個關(guān)系可以通過實驗來確定。兩者之間的關(guān)系確定之后，計算出照明燈 板的溫度tl，即可獲得LED的工作溫度t2。
S105 判斷t2是否超過允許的最高溫度。
該最高溫度一般為LED正常工作所允許的最高溫度，若超過該最高溫度，極有可 能降低LED的使用壽命。因此，判定所檢測出的LED的工作溫度t2是否超過了該允許的最 高溫度。若超過，執(zhí)行步驟S106 ；否則，轉(zhuǎn)至步驟S107。
S106:調(diào)整PWM信號占空比，降低LED的亮度。然后轉(zhuǎn)至步驟S109。
當(dāng)檢測到LED的工作溫度t2超過允許的最高溫度時，調(diào)整用于驅(qū)動LED的PWM信 號的占空比來調(diào)整LED驅(qū)動器輸出的驅(qū)動電流，以適當(dāng)降低LED亮度的方法來降低LED的 工作溫度，實現(xiàn)LED溫度自動控制。
S107 判定t2是否低于允許的最高溫度一定值。若是，執(zhí)行步驟S108 ；否則，轉(zhuǎn)至 步驟S109。
在適當(dāng)降低LED的亮度后，LED產(chǎn)生的熱量減少，工作一段時間后，LED的工作溫 度將會下降。為保證照明效果，在LED溫度降至一定程度后，可以在允許范圍內(nèi)再適當(dāng)提高5LED的亮度。具體判定條件可設(shè)定為在LED工作溫度t2低于允許的最高溫度一定值，該一 定值可根據(jù)實際應(yīng)用環(huán)境及照明需求來設(shè)定。
S108 調(diào)整PWM信號占空比，提高LED的亮度。
在LED的工作溫度t2低于允許的最高溫度一定值時，調(diào)整用于驅(qū)動LED的PWM信 號的占空比來調(diào)整LED驅(qū)動器輸出的驅(qū)動電流，適當(dāng)提高LED亮度，以保證照明效果，從而 在照明亮度與工作溫度之間達到一個最終的平衡，實現(xiàn)LED溫度的自動控制。然后轉(zhuǎn)至步 驟 S109。
S109 延時等待一段時間，然后轉(zhuǎn)至步驟S102，循環(huán)執(zhí)行LED溫度的檢測與控制。 在延時等待的過程中，照明主系統(tǒng)的微處理器可以繼續(xù)處理其他工作。
該實施例通過測溫單元自動檢測LED的工作溫度，并根據(jù)檢測結(jié)果動態(tài)自動調(diào)整 LED的亮度，在LED亮度與工作溫度之間尋求最終的平衡，保證LED始終工作在允許的溫度 范圍內(nèi)，確保了 LED的使用壽命。
以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其進行限制；盡管參照前述實 施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，依然可以對前述實施 例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或替 換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明所要求保護的技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種LED溫度檢測與控制方法，其特征在于，包括下述步驟a、在LED所在照明燈板上設(shè)置測溫單元，檢測照明燈板的溫度；b、根據(jù)檢測出的照明燈板的溫度確定LED的工作溫度；c、根據(jù)確定的LED的工作溫度調(diào)整LED的亮度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LED溫度檢測與控制方法，其特征在于，所述步驟c的具體操 作過程為若LED的工作溫度超過允許的最高溫度，則降低LED的亮度；若LED的工作溫度 低于允許的最高溫度一定值，則提高LED的亮度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的LED溫度檢測與控制方法，其特征在于，通過調(diào)整驅(qū)動LED的 PWM信號的占空比調(diào)整LED的亮度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的LED溫度檢測與控制方法，其特征在于，所述測 溫單元包括至少一個熱敏電阻構(gòu)成的分壓網(wǎng)絡(luò)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED溫度檢測與控制方法，其特征在于，所述測溫單元包括至 少兩個熱敏電阻構(gòu)成的分壓網(wǎng)絡(luò)，所有熱敏電阻串聯(lián)連接，根據(jù)所有熱敏電阻的總電壓值 檢測熱敏電阻所在照明燈板的平均溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的LED溫度檢測與控制方法，其特征在于，所述測溫單元包括至 少兩個熱敏電阻構(gòu)成的分壓網(wǎng)絡(luò)，每個熱敏電阻獨立設(shè)置，根據(jù)每一個熱敏電阻兩端的電 壓值檢測其所對應(yīng)位置處的照明燈板的溫度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種LED溫度檢測與控制方法，具體包括下述步驟在LED所在照明燈板上設(shè)置測溫單元，檢測照明燈板的溫度；根據(jù)檢測出的照明燈板的溫度確定LED的工作溫度；根據(jù)確定的LED的工作溫度調(diào)整LED的亮度。利用本發(fā)明提供的LED溫度檢測與控制方法，能夠?qū)崿F(xiàn)LED工作溫度的自動檢測和控制，保證LED始終工作在所允許的溫度范圍內(nèi)，提高其使用壽命。
文檔編號G01K7/22GK102036443SQ20101050618
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月14日
發(fā)明者姜德志, 姜磊, 孫延芬, 孫茜, 徐長軍, 王佳東 申請人:青島銳晶光電科技有限公司