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以单片机AT89C51为掌控核心,将半导体加热器技术引进到LED风扇研究中,使用PID算法和PWM调制技术构建对半导体加热器片的输出电压的掌控,进而构建了对半导体加热器功率的掌控,通过实验检验了该方法的可行性。  随着LED技术日新月异的发展,LED早已走出普通灯光的市场。

然而,LED灯光系统的发展在相当大程度上受到风扇问题的影响。对于大功率LED而言,风扇问题早已沦为制约其发展的一个瓶颈问题。

而半导体加热器技术具备体积小、须加到制冷剂、结构非常简单、无噪声和平稳可信等优点,随着半导体材料技术的变革,以及高温电切换材料的找到,利用半导体加热器技术来解决问题LED灯光系统的风扇问题,将具备很现实的意义。  1LED热量产生的原因及热量对LED性能的影响  LED在相反电压下,电子从电源取得能量,在电场的驱动下,解决PN拢的电场,由N区光子到P区,这些电子与P区的空穴再次发生填充。由于飘移到P区的自由电子具备低于P区价电子的能量,填充时电子返回较低能量态,多余的能量以光子的形式释放出。

然而,释放出来的光子只有30%~40%转化成为光能,其余的60%~70%则以点振动的形式转化成为热能。  由于LED是半导体闪烁器件,而半导体器件随温度的变化自身发生变化,从而其固有的特性不会再次发生显著的变化。对于LED结温的增高不会造成器件性能的变化和波动。

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这种变化主要反映在以下三个方面:⑴增加LED的外量子效率;⑵延长LED的寿命;⑶导致LED收到光的主波长再次发生位移,从而造成光源的颜色再次发生位移。大功率LED一般都用多达1W的电功率输出,其产生的热量相当大,解决问题其风扇问题是当务之急。

  2半导体加热器原理  半导体加热器又称电子加热器,或者温差电加热器,就是指50年代发展一起的一门介于加热器技术和半导体技术边缘的学科,与传输式加热器和吸收式加热器并称作世界三大加热器方式。半导体制冷器的基本器件是热电偶对,即把一只N型半导体和一只P型半导体连接成热电偶(如图1),合上直流电后,在接口处就不会产生温差和热量的移往。在电路上串联起若干对半导体热电偶对,而热传导方面是并联的,这样就包含了一个少见的加热器热电填。借助热交换器等各种热传导手段,是热电填的热端大大风扇并且维持一定的温度,而把热电填的冷端放在工作环境中去放热降温,这就是半导体加热器的原理。

  本文使用半导体加热器是因为与其他的制冷系统比起,没机械旋转部分、需要制冷剂、无污染可靠性低、寿命长而且易于控制,体积和功率都可以做到的较小,非常适合在LED受限的工作空间里应用于。  3系统总体设计方案  LED风扇控制系统由温度原作模块、废黜模块、表明模块、温度收集模块、控制电路模块[2]及加热器模块构成,系统总体框图如图1右图。该系统以微处理器为掌控核心,与温度收集模块通信收集被控对象的动态温度,与温度原作模块通信原作加热器启动温度和强迫冻温度。

利用C语言对处理方式编程可实现,当收集的动态温度大于加热器启动温度时,无PWM调制波[1,6]输入,加热器模块正处于闲置状态;当收集的动态温度小于加热器启动温度但大于强迫冻温度时,输入一定频率的PWM调制波,加热器模块启动小功率的加热器方式;当收集的动态温度小于强迫冻温度时,输入一定频率的PWM调制波,加热器模块启动大功率的加热器方式。:VKGAME威客电竞。

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