[发明专利]一种带温度信号输出和检测电流信号输出的LED模组及其应用电路

说明书

本发明公开了一种带温度信号输出和检测电流信号输出的LED模组及其应用电路，LED模组至少包括LED基板、LED芯片组、电流检测器件、温度检测器件，电流监测器件与芯片组串联连接后封装在LED基板内，温度检测器件安装在LED基板上；LED基板的上下两侧设置有正负电极、且同侧设置的电极极性相同，各个电极引出端设置导电垫片。应用电路包括多组LED模组和外部控制转换电路，外部控制转换电路包括A/D转换器、控制器MCU、D/A转换器，各组LED模组的电流检测器件、温度检测器件的输出端均连接至A/D转换器的输入端，A/D转换器通过控制器MCU与D/A转换器连接。本发明方便LED模组之间串并联完成、更换方便；根据需要随时监测单个LED模组的工作电流和温度，保证LED光源正常工作。

技术领域

本发明涉及大功率LED封装领域，具体涉及一种带温度信号输出和检测电流信号输出的LED模组及其应用电路。

背景技术

当前高效率，大功率是LED的主要发展方向之一，大功率LED封装由于结构和工艺复杂，并直接影响到LED的使用性能和寿命，一直是近年来的研究热点。通常在LED光源中，为了加强LED光源的光强，会把一定数量的需要波长的LED封装在一个特定的冷却基板上。构成一个LED光源模组。一个LED光源有多个模组组成，然后按照光源的特性组装成不同结构的光源，常用的LED光源可分为：面光源，线光源，点光源等。

多颗LED最常用的连接排列方法一般有4种，整体串联方式(图1)、整体并联方式(图2)、混连方式(图3)及交叉阵列方式(图4)：

(1)整体串联形式的LED就具有电路简单、连结方便等特点，然而，由于LED采用串联形式，当其中一个LED发生开路故障时，将造成整个LED灯串的熄灭，影响了使用的可靠性；

(2)整体并联形式每个LED上的电压相等，但LED属于电流型器件，加在LED上电压的微小变化都将引起电流的变化，即使同一批次的LED，性能上也是存在差异，每个LED电流分配的不均可能使部分LED电流过大，使得寿命锐减，甚至烧坏；

(3)混联形式是综合了串联形式和并联形式的各自优点而提出的，主要的形式有两种：先串后并和先并后串，图3就是采用的先并后串的连接方式，并联连接，提高了每组LED故障时的工作可靠性，但是每一组并联的LED的均流问题就至关重要，选择工作电压电流尽量相同的LED作为并联的一组，或者给每个LED串连均流电阻来解决；

(4)交叉阵列形主要是为了提高LED工作的可靠性，降低故障率，当一个LED烧毁时，只会影响同它并联的几个LED的电流，另外一些LED还是好的，不会影响整个LED光源模组的发光。

通常在LED光源中，为了加强LED光源的光强，会把一定数量的LED封装在一个特定的冷却基板上，构成一个LED光源模组。一个LED光源由多个模组组成，这些LED模组的电气连接，常规的用焊接方式把模组串、并联起来。如果一个光源需要较多模组构成的话，这种常规的方式就会有较多的焊点及导线。焊点增多增加了后续光源制造工作量，也会降低光源的可靠性、稳定性。导线的增多会在一定程度上影响模组的排布密度，也会影响光路的设计通道，同时这样的结构及连接也不美观。

LED发光产生的热量较大，一般在设计LED模组时会考虑到把LED上的热量传导到基板上，在通过水冷或其它方式对基板实现冷却。检测LED光源模组基板的温度一般设计都没有考虑到。很多光源是由较多LED光源模组组成，大部分光源没有检测电流功能，有也是仅仅检测光源的总电流。如果那个LED光源模组出问题，无法具体判断并形成保护。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，针对现有LED封装存在的上述不足，提供一种带温度信号输出和检测电流信号输出的LED模组及其应用电路，方便LED模组之间的串并联完成、更换方便；根据需要随时监测单个LED模组的工作电流和温度，保证LED光源正常工作。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：