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摘要：LED灯具驱动电源是保证LED正常工作的必备组件，而温度是影响开关电源电路可靠性的关键因素之一。基于此，本文从LED灯具开关电源散热仿真及优化设计展开分析。
关键词：LED灯具；开关电源；散热
1、LED驱动电源散热建模
电源发热量计算方法，由灯具输入总功率P灯减去LED输入功率PLED求得电源消耗总功率P电源，即
P电源=P灯－PLED
驱动电源为LED灯具提供电源输出，但因其本身也为一个功耗器件，所以驱动电源也存在热量及热传递现象。电源功率器件的损耗主要包括开关损耗、导通损耗和栅极驱动损耗，如变压器的铁心损耗和线圈损耗、驱动IC芯片导通损耗、开关MOS管的开关损耗等。
本文中将以40WLED玉米灯驱动电源作为研究对象，如图1（左）所示，设定该电源主要元器件的发热功耗，如图2（左）所示。由于40WLED玉米灯电源发热量较大，在自然散热情况下很难达到安规或UL等认证要求，需要通过相应散热设计来降低电源元器件温度，特别是电解电容、变压器、驱动芯片IC、MOS管等产生热量的主要元器件。
通过图3数据分析可以看出，无论何种孔径散热改进效果均不明显。这主要是因为任何发热物体表面存在1~2㎜稳态层流层，因此2㎜以下的孔径是无法起到明显增加电源腔自然热对流的目的，但是带风扇的强制对流就另当别论。
2.2电源灌胶
对电源腔采用灌胶的方式进行优化散热，电源灌胶优化方案主要不足问题在于灌胶生产成本和生产工艺难度的增加，以及灌胶后LED灯具整体质量的增加对LED灯具是否符合安规要求的影响等，需要仔细评估才能确定是否采取此方案。
通过灌胶可以提高开关电源整体导热散热能力，不仅能很好降低电源腔工作温度，还能通过缩小各元器件的温度差异实现整体电源温度均衡化，对于改善开关电源工作环境及提高电源寿命和可靠性具有非常大的帮助作用。
结束语
本文在准确建立LED灯具驱动开关电源三维数学模型基础上，针对开关驱动电源体积小、热量集中、工作环境温度高的情况，利用散热仿真建模的方法分析电源腔阵列开孔及电源腔灌胶这两种优化方法的改善效果。通过分析研究发现，受安规限制，电源腔开孔的实际散热优化效果并不明显；而电源腔灌胶由于改善内外热量传递效果，开关电源散热环境得到明显优化作用，但也受实际生产成本控制影响，需要根据产品实际开发需求来确定。因此，完善LED灯具开关电源散热仿真及优化设计具有重要的实践指导意义。
参考文献
[1]陈杰.LED筒灯散热仿真及光源布局优化研究[J].照明工程报，2013.
[2]李晓红.LED灯具开关电源散热设计[J].华章，2013.
模块化使生产、维护成本降低，可靠性提高，小型轻量化适用于家居、办公、汽车驾驶室等场合。
（6）智能化
对大型室内场合需多个等离子体空气净化装置构成净化系统，存在对不同方位污染情况的检测及数据处理，及对相应位置等离子体发生单元的控制等问题。用智能控制法将大势所趋，即使单机控制也是一个发展方向。
结束语：结合光催化、精滤、新材料及智能控制等内容的等离子体室内空气净化技术以其高效、无二次污染、低噪声和装置的轻薄短小化，不仅在居家、办公和娱乐场所和汽车、飞机等有限空间内的空气净化中前景无限，甚至在飞船和太空站等空气循环利用方面也展示其应用潜能。
参考文献
[1]吕品.室内空气质量控制中关键检测技术的研究[D].大连理工大学，2010.
[2]邱麦平.空气净化器结构及工作原理[J].现代家电，2014，08（14）：20-21.
论文作者:林少杰
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第25期
论文发表时间:2018/1/30
标签：电源论文; 开关电源论文; 灯具论文; 等离子体论文; 热量论文; 元器件论文; 功率论文; 《建筑学研究前沿》2017年第25期论文;