如何使用温度传感器在汽车照明中实现线性热折返
温度是汽车发光二极管(led)前照灯和尾灯应用中的一大问题。led可承受高环境温度，同时在大电流下驱动以产生必要的亮度。这些高环境温度与大工作电流相结合，会使led的结温升高，通常仅额定温度就高达150℃。结温较高的情况下，特别是结温与数据表规格不符时，可能会损坏led并缩短led寿命。那么，应如何做来降低led的结温呢？
等式1表示每个led消耗的电功率：
其中：vf 是led的正向电压，iled是通过led的电流。等式2是结温的通式：
其中：tj 是结温，ta 是环境温度，θjap是以摄氏度每瓦测量的led结环热阻。
将电功率等式代入结温方程可得到等式3：
led正向电压和热阻都是led封装的特性。显然，在不同的环境温度下，led电流是唯一的控制参数，其可验证led结温是否符合最大规格。
为了改变通过led的电流，您需要将环境温度测量值反馈至led的驱动电路。设计人员经常使用负温度系数（ntc）热敏电阻来测量环境温度。而这些ntc热敏电阻会随环境温度的变化改变其电阻，因此设计人员需要测量ntc热敏电阻两端的电压，然后将该测量值转换为温度。
然而，ntc热敏电阻的一大问题在于其电阻随着温度的升高而非线性地减小。此外，由于电阻非线性地减小，其电流消耗会使温度呈指数级升高。由于通过led的电流与温度成线性比例，因此拥有非线性器件需要一些外部电路或微控制器来线性化ntc热敏电阻电压，并正确地调节通过led的电流。
ti lmt87-q1等模拟输出温度传感器集成电路(ic)能够产生跟踪环境温度的电压，使用该器件可以简化总体温度测量电路，便于您实现线性热折返曲线。温度传感器的输出可直接反馈到产生led用电流的器件中，而无需加装外部电路或微控制器以使ntc热敏电阻输出线性化。这样一来，需要的组件更少，且无需使用微控制器即可实现热折返。
图1中对ntc热敏电阻和模拟温度传感器方法的使用进行了对比。图2所示为ntc热敏电阻电压相较于lmt87-q1输出电压的非线性。
图1：ntc热敏电阻热折返与模拟温度传感器热折返解决方案
图2：led驱动器在整个温度范围内的电压输入
图2所示为ntc热敏电阻两端的电压与lmt87的输出电压之间的差异。将ntc热敏电阻与10kω的电阻器串联在一起（ntc热敏电阻的b25/85值为3435k，r25为10kω），可计算出ntc热敏电阻的电压。
虽然不违反结温非常重要，但热折返会使led的发光度发生改变。发光度实际上就是led的亮度。led具有称为热滚降的特性，该特性基本上是在高温下降低的光效率。因此，虽然允许led的结温非常高，但不能严重违反其最大规格，否则可能会导致亮度低于预期或需要的亮度。
决定led发光度的另一大主要因素是照明模块中使用的光学设备。因此，虽然热折返需要线性运行，您可能需要在不同位置钳制曲线。在设计系统的热折返功能时，必须将所有这些动态因素考虑在内。
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为了改变通过led的电流，您需要将环境温度测量值反馈至led的驱动电路。设计人员经常使用负温度系数（ntc）热敏电阻来测量环境温度。而这些ntc热敏电阻会随环境温度的变化改变其电阻，因此设计人员需要测量ntc热敏电阻两端的电压，然后将该测量值转换为温度。
然而，ntc热敏电阻的一大问题在于其电阻随着温度的升高而非线性地减小。此外，由于电阻非线性地减小，其电流消耗会使温度呈指数级升高。由于通过led的电流与温度成线性比例，因此拥有非线性器件需要一些外部电路或微控制器来线性化ntc热敏电阻电压，并正确地调节通过led的电流。
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图1：ntc热敏电阻热折返与模拟温度传感器热折返解决方案
图2：led驱动器在整个温度范围内的电压输入
图2所示为ntc热敏电阻两端的电压与lmt87的输出电压之间的差异。将ntc热敏电阻与10kω的电阻器串联在一起（ntc热敏电阻的b25/85值为3435k，r25为10kω），可计算出ntc热敏电阻的电压。
虽然不违反结温非常重要，但热折返会使led的发光度发生改变。发光度实际上就是led的亮度。led具有称为热滚降的特性，该特性基本上是在高温下降低的光效率。因此，虽然允许led的结温非常高，但不能严重违反其最大规格，否则可能会导致亮度低于预期或需要的亮度。
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