溫度是汽車發光二極管（LED）前燈和尾燈應用中的一大問題。以強電流驅動LED以產生必要亮度時可能使其暴露在高環境溫度下。結合強大的工作電流，這些高環境溫度將會增加LED結溫，該溫度通常只能達到150°C。而高結溫（特別是那些違反數據表規格的結溫）會損害并縮短LED使用壽命。那么該如何降低LED的結溫？

以下方程式1表示每個LED中消耗的電功率：

其中Vf代表LED的正向電壓，ILED代表通過LED的電流。方程式2是結溫的通式：

其中TJ代表結溫，TA代表環境溫度，θJA代表以攝氏度/瓦特測量的LED結點到環境熱阻。

將電功率方程式代入結溫方程式得出以下方程式：

LED正向電壓和熱阻都是LED封裝的特點。因此，在不同的環境溫度下，LED電流是唯一可以用來驗證LED結溫到底會不會違反最大規格的控制參數。

為了更改通過LED的電流，需要將環境溫度測量反饋到LED的驅動電路。設計人員經常使用負溫度系數（NTC）熱敏電阻來測量環境溫度。具體來說，這些NTC熱敏電阻會隨環境溫度的改變其電阻數，因此設計人員就可以測量NTC熱敏電阻上的電壓，并將該測量值轉換為溫度。

然而，NTC熱敏電阻的一大問題是它們的電阻會隨著溫度的升高而發生非線性降低。此外，由于電阻呈非線性降低，其電流消耗在溫度上將會呈指數增長。由于通過LED的電流與溫度成線性比例，因此使用非線性器件需要一些外部電路或微控制器對NTC熱敏電阻電壓進行線性化，并適當調整通過LED的電流。

使用如TI的LMT87-Q1這樣的模擬輸出溫度傳感器集成電路（IC）可產生利用環境溫度進行跟蹤的電壓，簡化總體溫度測量電路，并使您能夠實現線性熱折返曲線。溫度傳感器輸出可直接反饋到產生LED電流的設備中，從而不用添加外部電路或微控制器來使NTC熱敏電阻輸出線性化。這意味著實現熱折返不需要微控制器，所用的組件也會更少。

圖1對比了NTC熱敏電阻和模擬溫度傳感器方法的使用情況。圖2顯示了相比于LMT87-Q1輸出電壓的NTC熱敏電阻電壓的非線性情況。

圖1：NTC熱敏電阻熱折返對比模擬溫度傳感器熱折返解決方案

圖2：溫度上的電壓輸入到LED驅動器

圖2顯示了NTC熱敏電阻兩端的電壓差和LMT87的輸出電壓。通過將NTC熱敏電阻與10k?電阻器串聯，以及將NTC熱敏電阻與數值為3435K的B25/85和10k?的R25相連來計算NTC熱敏電阻電壓。

雖然熱折返并沒有違反結溫這點非常重要，但是熱折返會導致LED亮度發生改變。亮度是指LED實際有多亮。LED具有熱轉降特征，基本而言就是高溫下的光效降低。雖然并不完全違反其最大規格，但允許LED高結溫可能導致亮度比預期或需要時更低。

LED亮度的另一個主要因素是照明模塊中使用的光學元件。因此，當熱折返需要線性運行時，我們可能需要將曲線鉗位放在不同的位置。在設計系統熱折返時，必須考慮到所有這些動力學方面的知識。