解决LED热管理问题,这个方案最直接有效 | 双极晶体管并联,有个重要前提

解决LED热管理问题,这个方案最直接有效 | 双极晶体管并联,有个重要前提


在元器件选型或产品开发过程中,研发人员难免会碰上各种不同类型的问题。得捷电子技术支持团队每天会协助客户去解决各种难题,有物料过期查询,有优化方案替换/配用,有偏料搜索支持、BOM风险分析评估、物料供应风险评估,或者开发/评估工具推荐。

本周我们抽取以下两个案例,跟大家一起分享。

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问题1:热管理是固态照明(Solid-State Lighting)应用中的关键部分。如何在LED灯的选择及设计中,同时能照顾热管理问题?

标签:#固态照明 #LED #热管理

DK工程师提议:

最直接及有效方法,就是降低驱动电流(Drive Current)。

虽然降低驱动电流会将流明(Lumen)输出略微降低,但是这方法能有效增加流明/瓦 (Lumen Per Watt, LPW)和更高的系统效率, 以 Cree’s XM-L High Flux LED 为例, 以下是其LED 灯的正向电压-正向电流关系曲线图(于25℃) (图1),以及正向电流-相对光通量关系曲线图(于25℃) (图2)。


图1,正向电压-正向电流关系曲线图(25C 温度)

图2,正向电流-相对光通量关系曲线图(25℃) 及以白光灯( Cool White) 流明量300lm 为例子

当以3A 驱动(在25℃), LED光度是300lm x 325% = 975流明,所需功率约是3A*3.34V= 10.02W,结果效率是97.3 lm/W。

但是, 当以1.5A驱动(在25℃),LED光度是300lm x 195%= 585流明,所需功率就变成1.5A*3.14V= 4.71W,结果效率提高致 124.2 lm/W。

故在技术层面上, 设计工程师在技术上可以考虑增加LED灯数量以满足流明输出,同时控制驱动电流以降低热负荷来提高整体系统的效率。



问题2:是否可以并联双极晶体管?

标签:#晶极管

DK工程师提议:

可以,前提是所有并联晶体管的基极端子均等偏置。按如下所示插入电流平衡电阻器,使用具有相同器件型号和hFE等级的晶体管。如果两个双极晶体管具有不同的器件型号或hFE等级,且进行并联连接时,大多数电流流至其中一个晶体管,可能会对其造成永久性损坏。对于功率晶体管而言,均匀散热也非常重要。


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