便于实现LED灯模块标准化的技术方案[3]

　　一、更容易实现统一标准的电源，比如规定标准统一的恒流电流定为350mA.15W的灯芯，额定电压也就是43V.芯片的额定电流与LED芯片中的晶片面积有关，也就容易调整设计出满足统一额定电流标准的晶片，另外，还可以通过局部芯片并联，比如两三颗LED芯片并联，达到统一额定电流（如350mA）；

　　二、驱动电路简单、元器件少、成本低，电源效率高。由于工作电流低（350mA），开关功率管BG的开关损耗也就小，则电源效率高；采用统一标准恒流（350mA），可将开关功率管BG都集成到驱动IC中（如图4中虚线所示），并且额定功率范围大，从1W到70W（市电为AC220V）范围工作。输出功率越大（LED芯串联越多），电源的输出工作电压也高，因而开关功率管BG承受的开关电压就越小，开关损耗也就越小，电源的效率也就更高。

　　三、自然对流散热原理及优化

　　散热过程最终是热量传到空气中，由空气流动（对流）将热量带走，散热片的辐射传热所占的分量非常低，因而不于考虑。空气流动带走的热量（即散热量）Q:

　　Q=Cp ·M· （T2-T1）                                                      （1）

　　Cp--空气的比热，为定值。

　　M--空气流量。

　　（T2-T1）--散热片出口处空气温度T2与进口处空气温度T1的温差，出口处空气温度T2最高不超过散热片的壁面温度Tw,即（T2-T1）有最大可能的数值。

　　从公式（1）可以分析得出，最有效提高散热量的方向是提高空气流量。

　　自然对流传热过程中，驱动空气流动的动力是：空气受热温度升高，比重下降而产生的浮力F:

　　F=∫V g（ρo- ρa ）dv=∫V gρo（1- ） dv                                 （2）

　　g--重力加速度。

　　ρ--空气密度。

　　V--散热器的体积。

　　TO--环境大气温度。

　　Ta--散热器内的空气温度。

　　空气流经散热片，散热片产生的阻力？：

　　?= ∫S α · g · ρ · u2 · ds                                               （3）

　　S--空气流经的表面积，即散热片的散热面积。

　　α--流动阻力系数，与散热片的结构，空气流动形式密切相关。

　　u--空气在散热片内的流动速度，流速u越高空气流量 也就越大。

　　散热片的散热量Q还应满足以下公式：

　　Q=∫S h （Tw-Ta） ds                                                （4）

　　h--对流传热系数。

　　（Tw-Ta） --散热片壁面温度Tw与散热片内的空气温度Ta的差值，散热片的温度Tw受LED芯片结点温度的限制。

　　以上四个公式约束着自然对流散热过程，浮力F应等于流动阻力？再加空气动量增加（ρ2 ）（在下一节中有较详细的阐述）。降低流动阻力？,意味着空气流速u2增加（即流量M增加），以及浮力F要求下降。从公式（1）可以看出，流量M增加，有利于散热量Q的提高，浮力F要求下降，从公式（2）可以分析得出，散热片中的空气温度Ta可降低，又从公式（4）可以看出：有利散热量Q的提高，这说明降低流动阻力，从各方面来讲，都对散热量Q提高有利。