一种具有加热与散热双重功能的寒地led灯的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种适用于高寒地区的LED灯的控制方法。
【背景技术】
[0002]LED灯由于其具有寿命长、高效节能、绿色环保等众多优点，成为替代传统光源的最优选择。LED灯由半导体发光元件及驱动电源构成，其中半导体发光元件的导通特性与工作环境温度密切相关。温度会影响其扩散电流、传导电流、结间势皇参数，进而影响其导通、截止角、温飘系数，由于电路系统的半导体元件的主要材料成分是硅，硅在低温(一般在-25°C以下)和高温(一般在50°C以上)均无法正常工作，所以目前LED灯在寒地的低温环境下是无法正常工作的。
[0003]由于LED灯在工作时，通常只有15% -25%的电能转化为光能，其余75%?85%的能量主要以点阵振动的形式转化热能。半导体发光元件主要依靠驱动电源供电，现有驱动电源的工作环境温度为_25°C到50°C，而在高寒环境下，驱动电源和半导体发光元件将无法正常启动和运行；同时，驱动电源和半导体发光元件在工作时将产生大量的热，热量聚集过高，直接影响LED灯的正常工作和使用寿命。
[0004]因此在高寒地区，解决LED灯在低温工作环境下快速启动，以及在工作过程中的散热是保障正常使用、延长LED灯使用寿命、减小光衰的关键。
[0005]石墨膜是一种新型导热散热材料，其导热散热效果非常明显。
【发明内容】
[0006]本发明目的是为了解决现有LED灯无法在高寒环境进行低温启动、驱动电源和半导体发光元件散热能力差的问题，提供了一种具有加热与散热双重功能的寒地LED灯的控制方法。
[0007]本发明所述一种具有加热与散热双重功能的寒地LED灯的控制方法，该控制方法基于LED灯实现，它包括驱动电源、半导体发光元件和散热片，驱动电源为半导体发光元件提供启动电压或稳定工作电压，散热片和驱动电源均安装在半导体发光元件的底座上，它还包括石墨膜，石墨膜覆在半导体发光元件的底座上，且位于半导体发光元件的底座和散热片之间；
[0008]它还包括温控开关电路和加热驱动电路，温控开关电路包括温度传感器、A/D转换电路和温控开关；温度传感器设置在石墨膜外侧，温度传感器将采集到的温度信号输出至A/D转换电路，经过A/D转换后输出至温控开关，温控开关产生开关量信号输出至加热驱动电路，加热驱动电路驱动驱动电源对石墨膜进行加热或停止加热。
[0009]该控制方法的具体过程为:
[0010]步骤1、温控开关控制加热驱动电路启动驱动电源，温控开关控制驱动电源为石墨膜供电；
[0011]步骤2、采用温度传感器采集石墨膜的表面温度，然后将采集到的温度信号经过AD转换发送至温控开关；
[0012]步骤3、温控开关判断温度信号是否小于预设的阈值，如果是则执行步骤4，如果否则执行步骤5 ;
[0013]步骤4、驱动电源对石墨膜继续进行加热，然后返回执行步骤3 ;
[0014]步骤5、温控开关控制驱动电源停止为石墨膜加热；
[0015]步骤6、驱动电源为半导体发光元件供电；
[0016]步骤7、石墨膜将半导体发光元件和驱动电源的温度均匀传导到散热片上。
[0017]本发明的优点:本发明应用石墨膜解决了现有技术中LED灯无法在高寒地区启动、驱动电源和半导体发光元件散热能力差的问题，将石墨膜覆在驱动电源及半导体发光元件上，石墨膜能够在电源电压下产生热量，快速给驱动电源和半导体晶片加热到能够正常运行的工作温度。同时在LED工作过程中能够快速地将局部高温均匀传导到整个散热片面积，进而实现LED灯快速正常运行，同时在LED正常运行过程中对驱动电源及半导体发光元件进行散热，延长LED灯的使用寿命。
【附图说明】
[0018]图1是本发明所述一种具有加热与散热双重功能的寒地LED灯的结构示意图；
[0019]图2是本发明所述一种具有加热与散热双重功能的寒地LED灯的控制电路结构示意图；
[0020]图3是本发明所述一种具有加热与散热双重功能的寒地LED灯的控制方法流程框图。
【具体实施方式】
[0021]【具体实施方式】一:下面结合图1-图3说明本实施方式，本实施方式所述一种具有加热与散热双重功能的寒地LED灯的控制方法，该控制方法基于LED灯实现，它包括驱动电源1、半导体发光元件2和散热片3，驱动电源I为半导体发光元件2提供启动电压或稳定工作电压，散热片3和驱动电源I均安装在半导体发光元件2的底座上，它还包括石墨膜4，石墨膜4覆在半导体发光元件2的底座上，且位于半导体发光元件2的底座和散热片3之间；
[0022]它还包括温控开关电路和加热驱动电路5，温控开关电路包括温度传感器6、A/D转换电路8和温控开关7 ;温度传感器6设置在石墨膜4外侧，温度传感器6将采集到的温度信号输出至A/D转换电路8，经过A/D转换后输出至温控开关7，温控开关7产生开关量信号输出至加热驱动电路5，加热驱动电路5驱动驱动电源I对石墨膜4进行加热或停止加热。
[0023]该控制方法的具体过程为:
[0024]步骤1、温控开关7控制加热驱动电路5启动驱动电源I，温控开关7控制驱动电源I为石墨膜4供电；
[0025]步骤2、采用温度传感器6采集石墨膜4的表面温度，然后将采集到的温度信号经过AD转换发送至温控开关7;
[0026]步骤3、温控开关7判断温度信号是否小于预设的阈值，如果是则执行步骤4，如果否则执行步骤5 ;
[0027]步骤4、驱动电源I对石墨膜4继续进行加热，然后返回执行步骤3 ;
[0028]步骤5、温控开关7控制驱动电源I停止为石墨膜4加热；
[0029]步骤6、驱动电源I为半导体发光元件2供电；
[0030]步骤7、石墨膜4将半导体发光元件2和驱动电源I的温度均匀传导到散热片3上。
[0031]【具体实施方式】二、本【具体实施方式】与【具体实施方式】一的区别在于，石墨膜4的厚度为 20 μ m 至 1500 μ m。
[0032]本实施方式优选20 μ m至1500 μ m，以100 μ m为最佳值，经大量实验统计，该厚度值下，石墨膜4的导热效果最佳，且具有弹性填充空间效果。
[0033]【具体实施方式】三、本【具体实施方式】与【具体实施方式】一的区别在于，半导体发光元件2是PN节。
[0034]【具体实施方式】四、本【具体实施方式】与【具体实施方式】一的区别在于，它还包括无线信号发射装置和无线信号接收装置，所述无线信号接收装置的无线信号输出端与温控开关7的无线信号输入端连接；所述无线信号接收装置用于接收无线信号发射装置发射的无线信号。
[0035]本实施方式在LED灯启动后，采用无线信号发射装置遥控控制器发出停止加热信号，停止对石墨膜4加热。
[0036]【具体实施方式】五、本【具体实施方式】与【具体实施方式】四的区别在于，无线信号发射装置为红外信号发射装置；无线信号接收装置为红外信号接收装置。
[0037]【具体实施方式】六、本【具体实施方式】与【具体实施方式】四的区别在于，无线信号发射装置为蓝牙信号发射装置；无线信号接收装置为蓝牙信号接收装置。
【主权项】
1.一种具有加热与散热双重功能的寒地LED灯的控制方法，其特征在于，该控制方法基于LED灯实现，它包括驱动电源(1)、半导体发光元件(2)和散热片(3)，驱动电源(I)为半导体发光元件(2)提供启动电压或稳定工作电压，散热片(3)和驱动电源(I)均安装在半导体发光元件(2)的底座上，它还包括石墨膜(4)，石墨膜(4)覆在半导体发光元件(2)的底座上，且位于半导体发光元件(2)的底座和散热片(3)之间； 它还包括温控开关电路和加热驱动电路(5)，温控开关电路包括温度传感器^)、A/D转换电路(8)和温控开关(7);温度传感器(6)设置在石墨膜(4)外侧，温度传感器(6)将采集到的温度信号输出至A/D转换电路(8)，经过A/D转换后输出至温控开关(7)，温控开关(7)产生开关量信号输出至加热驱动电路(5)，加热驱动电路(5)驱动驱动电源(I)对石墨膜(4)进行加热或停止加热。 该控制方法的具体过程为: 步骤1、温控开关(7)控制加热驱动电路(5)启动驱动电源(I)，温控开关(7)控制驱动电源⑴为石墨膜⑷供电； 步骤2、采用温度传感器(6)采集石墨膜(4)的表面温度，然后将采集到的温度信号经过AD转换发送至温控开关(7); 步骤3、温控开关(7)判断温度信号是否小于预设的阈值，如果是则执行步骤4，如果否则执行步骤5 ; 步骤4、驱动电源(I)对石墨膜(4)继续进行加热，然后返回执行步骤3 ; 步骤5、温控开关(7)控制驱动电源⑴停止为石墨膜⑷加热； 步骤6、驱动电源(I)为半导体发光元件(2)供电； 步骤7、石墨膜(4)将半导体发光元件(2)和驱动电源(I)的温度均匀传导到散热片(3)上。
2.根据权利要求1所述的一种具有加热与散热双重功能的寒地LED灯的控制方法，其特征在于，石墨导热膜(4)的厚度为20 μπι至1500 μπι。
3.根据权利要求1所述的一种具有加热与散热双重功能的寒地LED灯的控制方法，其特征在于，半导体发光元件(2)是PN节。
【专利摘要】一种具有加热与散热双重功能的寒地LED灯的控制方法，涉及一种适用于高寒地区的LED灯的控制方法，本发明为解决现有LED灯无法在高寒环境进行低温启动、驱动电源和半导体发光元件散热能力差的问题。本发明所述控制方法具体过程为：温控开关控制加热驱动电路启动驱动电源为石墨膜供电；采用温度传感器采集石墨膜表面温度，然后将温度信号经过AD转换发送至温控开关；判断温度信号是否小于预设的阈值，如果是对石墨膜继续进行加热，如果否停止为石墨膜加热；驱动电源为半导体发光元件供电；石墨膜将半导体发光元件和驱动电源的温度均匀传导到散热片上。本发明应用于高寒地区。
【IPC分类】H05B37-02
【公开号】CN104582177
【申请号】CN201510001495
【发明人】邢涛, 邢浩然, 杨玉盛
【申请人】哈尔滨天宝石墨科技发展有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月4日