【正文】 385 金 310 鋁 210 鐵 綜上所述，熱導(dǎo)率變化對 LED 最大功率影響微弱。盡管如此，仍有一些廠家將 LED 器件的外表面涂成黑色，以期最大限度地利用輻射散熱。K)塑封 AI 熱沉 230硅襯底 150器件 350環(huán)氧樹脂 ~硅樹脂 ~PCBCB 178 分析各種因素對于散熱能力的影響　?。?） 熱輻射系數(shù)對 LED 散熱的影響　　圖 35 為表面黑度為 時(shí)的溫度云圖。圖 35 大功率了 LED 的 PRO/E 模型及其各部分的構(gòu)成（3）有限元模型的建立　　模型采用 計(jì)算，為方便分析，假設(shè)模型： LED 輸入功率為 1 W，光效率取 10%。研究方法為有限元熱分析法。 目前，很多功率型 LED 的驅(qū)動(dòng)電流達(dá)到 70 mA、100 mA 甚至 1 A，這將會引起芯片內(nèi)部熱量聚集，導(dǎo)致發(fā)光波長漂移、出光效率下降、熒光粉加速老化以及使用壽命縮短等一系列問題。 此外，LED 照明系統(tǒng)的光學(xué)效率不僅僅取決于 LED 恒流驅(qū)動(dòng)方案，還與整個(gè)系統(tǒng)的散熱設(shè)計(jì)密切相關(guān)。LED 驅(qū)動(dòng)電流的典型波動(dòng)范圍是正負(fù) 10%。這樣就能在確保 LED 獲得恒流供電的同時(shí)，將 RFB 的功耗降低到可以接受的水平，從而使 LED 兩端的電壓盡可能大，流經(jīng)的電流也盡可能大。這就是利用 DC/DC 穩(wěn)壓器 FB 反饋端實(shí)現(xiàn)恒壓到恒流轉(zhuǎn)換的原理。盡管如此，對于上述應(yīng)用國家半導(dǎo)體提供LM347LM2623A 和 LM3485 等方案。LED 燈與鹵素?zé)粝啾扔袃纱髢?yōu)勢 【5】 ：（1）光源比較集中，1W 照明所獲得的亮度等同于十幾瓦鹵素?zé)舻牧炼?，因此比較省電；（2）LED 燈的壽命比鹵素?zé)糸L。圖 21 中左邊的PCB 板是采用傳統(tǒng)單片機(jī)的設(shè)計(jì)方案，右邊的 PCB 板是在實(shí)現(xiàn)與左圖相同的功能的前提下采用 PSoc 的設(shè)計(jì)方案，從圖中明顯的可以看出采用 PSoc 的設(shè)計(jì)方案節(jié)省了大量的元器件，PCB 板的面積也相應(yīng)的小了很多 【3】 。（1）從開發(fā)系統(tǒng)來看，Cypress 公司提供的兩種開發(fā)軟件 PSoc Designer 和 PSoc Express 可以根據(jù)硬件電路的構(gòu)造自動(dòng)生成高質(zhì)量的可供調(diào)用的 API 函數(shù)，編程者無須像以前那樣在底層驅(qū)動(dòng)程序上勞神費(fèi)力而可將精力更多地放在應(yīng)用層程序的編制上，提5高了開發(fā)效率。 模擬系統(tǒng)PSoc 的模擬系統(tǒng)包括全局模擬互連列，12 個(gè)模擬模塊，不同的設(shè)備具有的模擬模塊的數(shù)目不同，參見表 21。每一個(gè)引腳有八種不同的驅(qū)動(dòng)模式，不同的驅(qū)動(dòng)模式為外部接口提供了很大的靈活性。圖 21 PSoc 的整體結(jié)構(gòu) PSoC 內(nèi)核PSoC 內(nèi)核是一個(gè)功能強(qiáng)大的處理器，支持豐富的指令設(shè)置。用戶模塊是 PSoC 中預(yù)先定義和配置好的數(shù)字和模擬模塊，并已對寄存器參數(shù)初始化。SOC 能夠?qū)⒃絹碓綇?fù)雜的功能集成到芯片上，這使得集成電路發(fā)展成為集成系統(tǒng)，電子整機(jī)的功能將可以集成到一個(gè)芯片中。PSoc 始于 20 世紀(jì) 90 年代中期，它的發(fā)展主要經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段：（1）1994 年 Motorola 公司發(fā)布了 Flex Core 系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)是用來制作基于 68000和 Power PC 的定制微 CPU【1】 。s products as an example, focus on how to skillfully use the LED constant current driver circuit39。Cypress 公司的 CY8CLED04D0x 系列是 PowerPSoC 系列智能 LED 驅(qū)動(dòng)器。s solutions, alternative to the traditional IC MCU system and its surrounding large number of discrete ponents. PowerPSoC contains a series of lines in the Cypress microcontroller, programmable analog and digital modules, Memory of the PSoC Programmable System on Chip integrated 14 constant current regulators and 32V/1A MOSFET. The adoption of this technology can bring, such as less ponents, shorter design cycles, lower power consumption, higher reliability benefits.Key words: LED。（3）1999 年 Atmel 公司開發(fā)出首個(gè)基于 RISC 的現(xiàn)場可編程系統(tǒng)級集成電路FPSLICAT40K FPGA。例如：某一種型號的單片機(jī)具有一個(gè) 16 位定時(shí)器和一個(gè)8 位的定時(shí)器，那么在用戶使用的過程中，只能用這兩個(gè)定時(shí)器；PSoc 則不同，以Cypress 公司的 CY8C29466 為例，它里面提供了四種分別是 8 位、16 位、24 位和 32 的定時(shí)器，用戶在使用的過程中可以根據(jù)需要在一定范圍內(nèi)靈活的選擇自己需要的定時(shí)器，可以使用多個(gè)同一種定時(shí)器，也可以使用多種定時(shí)器，具有很大的靈活性。Cypress 公司提供的兩種開發(fā)軟件 PSoc Designer 和PSoc express 可以使用戶的開發(fā)周期大大縮短。CPU 內(nèi)核，也稱為 M8C，是一個(gè)工作頻率可以達(dá)到 24MHz 的強(qiáng)大的處理器。數(shù)字模塊最多有四行 16 個(gè)。模擬系統(tǒng)模塊最多包括四個(gè)模擬。 （2）PSoc 的開發(fā)基于成熟而又豐富的用戶模塊，極大地減少甚至免除了設(shè)計(jì)者在成千上萬外圍元件中選擇的煩惱，節(jié)省了模擬量處理電路調(diào)試及修改的精力和時(shí)間，提高了成功率、靈活性和可靠性。燈飾分為室內(nèi)和室外兩種，由于室內(nèi) LED 燈所應(yīng)用的電源環(huán)境有 AC/DC 和 DC/DC 轉(zhuǎn)換器兩種方式，所以驅(qū)動(dòng)芯片的選擇也要從這兩方面考慮 【4】 。220V AC/DC 轉(zhuǎn)換器(例如 LM5021)主要鎖定舞臺燈和路燈市場。例如，將 LED燈和電池一起嵌入頭盔，卻沒有考慮到礦燈特殊使用環(huán)境的各種需求，這可能是造成LED 在礦燈市場的應(yīng)用一直沒有打開局面的重要原因。25V 為例，假設(shè) IF 分別為 15mA、350mA 和 700mA，采樣電阻的功耗將分別小于 20mW、400mW 和 800mW?；?LM2734 的恒流驅(qū)動(dòng)電路(圖 33)利用 LM321 運(yùn)算放大器獲取采樣電阻 Rset 上的電壓，結(jié)合其它電阻和電容就可以構(gòu)成一個(gè)完整、高效率的大功率 LED 恒流驅(qū)動(dòng)電路。 恒流驅(qū)動(dòng)與散熱的考慮　　就電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)而言，工程師在設(shè)計(jì) LED 恒流驅(qū)動(dòng)電路時(shí)首先要了解 LED 的恒流參數(shù)。建議采取下列散熱措施：LED燈采用鋁基板散熱。多數(shù)廠家還建議在高性能要求場合中使用散熱片，依靠強(qiáng)對流散熱等方法促進(jìn)大功率 LED 散熱。c?dtT （）zVyXVtTdx?????式中： ， ， 為媒介傳導(dǎo)速率。工作環(huán)境溫度12為 25℃。σ=108w/(m2k4)，稱為斯蒂芬玻耳茲曼常數(shù)。即使找到一種熱導(dǎo)率高達(dá) 7 W mK 的環(huán)氧樹脂成分封裝材料時(shí)，相比使用熱導(dǎo)率為1 Wm W mK 的環(huán)氧樹脂成分封裝材料時(shí)，芯片溫度下降不多，鋁基板溫度只下降1了 ℃，最大功率僅提高了 W。然而缺點(diǎn)也很明顯：影響成本、增加產(chǎn)品重量、影響封裝密度。但由于成本限制，且不可能無限制地增加散熱面積，因此，要提升 LED 產(chǎn)品的散熱能力，關(guān)鍵要在最大努力增加散熱面積時(shí)，尋找一種可以快速將上表面熱量帶走的散熱方式。電感型升壓驅(qū)動(dòng)器方案其優(yōu)點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)電流較高，LED 的端電壓較低、功耗較低、效率保持不變，特別適用于驅(qū)動(dòng)多只 LED 的應(yīng)用。所有的 power psoc 系列器件設(shè)計(jì)用于替代傳統(tǒng)的 MCU 和系統(tǒng)集成電路，和許多周邊的的分立元件。Powerpsoc 的智能功率控制器集成電路用于照明應(yīng)用，需要傳統(tǒng)的 MCU 和分離功率電子的支持。23參考文獻(xiàn)【1】 PSoC TM 片上系統(tǒng)的原理與應(yīng)用[M].上海:上海大學(xué)出版社,2022:1518,31.【2】 體系結(jié)構(gòu)與編程[M].北京:中國科學(xué)技術(shù)出版社,2022:1017,33.【3】陳軍民,鄭峘, I2C/SMBus 的 PSoC 監(jiān)控功能的實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)時(shí)代,2022,8(1):1416.【4】 EZColor 控制器的高亮 LED 照明混色方案[J].電子產(chǎn)品世界,2022,26(1):3335.【5】顏重光. LED 日光燈設(shè)計(jì)方案[M].上海:上海大學(xué)出版社,2022:2224,41.【6】王瑩. LED 驅(qū)動(dòng)器與功率芯片發(fā)展趨勢[J].電子產(chǎn)品世界,2022,33(2):5152.【7】辛?xí)詫? 陳麗麗. LED 恒流驅(qū)動(dòng)電路研究與設(shè)計(jì)[J]. 微電子學(xué)與計(jì)算機(jī), 2022,16(1):2830.【8】 驅(qū)動(dòng)器[J]. 今日電子,2022,1218,26.【9】吳軍,李抒智,楊衛(wèi)橋, LED 散熱器的研究[J].中國人民出版社,半導(dǎo)體技術(shù), 2022,10(1):78.24