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LED光衰产生的原因

2017-07-06 14:13:03 布拉诺照明 阅读

LED产品的光衰就是光在传输中的讯号减弱,而现阶段全球LED大厂们做出的LED产品光衰程度都不同,大功率LED同样存在光衰,这和温度有直接的关系,主要是由芯片、荧光粉和封装技术决定的。目前,市场上的白光LED其光衰可能是向民用照明进军的首要问题之一。针对LED的光衰主要有以下二大因素:

一、LED产品本身质量问题:

1、采用的LED晶粒体质不好,亮度衰减较快。

2、生产制程存在缺陷,LED晶粒散热不能良好的从PIN脚导出,导致LED晶粒温度过高使芯片衰减加剧。

二、使用条件问题:

1、LED为恒流驱动,有部分LED采用电压驱动原因使LED衰减过来。

2、驱动电流大于额定驱动条件。

其实导致LED产品光衰的原因很多,最关键的还是热的问题,尽管很多厂商在次级产品不特别注重散热的问题,但这些次级LED产品长期使用下,光衰程度会比有注重散热的LED产品要高。LED晶粒本身的热阻、银胶的影响、基板的散热效果,以及胶体和金线方面也都与光衰有关系。

影响白光LED光效的因素

1、荧光粉颗粒度的大小

如果颗粒度比较大,将直接降低光强,以及点胶的难度(易沉淀),以目前荧光粉使用情况来看,国内荧光粉厂家的致命伤也在此。

2、荧光粉的激发光谱

荧光粉的激发光谱的宽窄也会影响出光的光效(蓝光是否能充分激发荧光粉)。

3、荧光粉的抗衰老性

这个参数直接影响白光LED的寿命。

4、硅胶的抗衰老性

这个参数也直接影响白光LED的寿命,目前市面上有一些抗紫外的胶水,可以试试看。

5、引线框架(支架)或基板载片区反射杯的反射效率

这个也是一个影响光强的关键因素,好和不好将会有20%的差距,度层的好坏是有影响的 。

如何延长高亮度LED寿命

毋庸置疑,发光二极管的耐用及长寿特性能够在不同应用中派上用场,带来显而易见的效益。然而,当高功率的LED应用于高光度的操作,散热便成为关键的问题。事实上,输入LED的电力只有不足20%转化为光能,其余的80%则转化为热能。这实在是照明系统设计人员需要克服的问题。

假如照明系统实施欠佳,即使是最完善的导热设计,也难以尽展所长,发挥真正的用途。保持安全的LED操作环境、减少热力耗散对LED寿命造成影响的责任,便落在用于驱动LED的电子组件之上。

事实上,只要我们看看高光度LED制造商提供的组件产品规格,便不难确定需要留意的主要设计参数,并且可以得知在高温下操作对这些器件的负面影响。

LED的实际寿命与功率耗散和LED结点的温度往往成反比。制造商可显示在Tj80℃温度下运行约一亿小时的平均故障间隔时间(MTBF)。在实用的系统中,LED的故障不一定会造成大问题,不过在散热不足、而Tj又升至120℃或以上的系统中,LED的寿命便会大幅缩短。在一些极端的情况下,LED更会实时出现故障。

热能设计可引入超补偿功能,藉以抗衡最恶劣的环境。然而在某些情况下,这是不可能的事情。以筒灯为例,一般安装在绝缘的天花板间层空间。这层空间不仅妨碍散热,还没有足够位置安装额外的散热设施。

相对光度也与结点温度成反比。随着数据的变异,制造商估计在最大结点温度下的光线输出会减弱30%。

同样,流明维护效果与结点温度也成反比。在70℃结点温度下,一个LED操作超过5万小时后,一般会损耗三成光度输出;温度更高时损耗会更大,但正式数据尚未公开。

因此,设计人员最重要的目标,就是尽快散发LED的热量,从而把结点温度保持在最大额定值以下,避免过早出现故障。

一般来说,用来产生所需LED电流的电子器件,可以轻易引入侦测温度过高的方法,有效减低LED的驱动电流,保持稳定的操作温度。虽然光线输出会略为减弱,但LED的“生命力”却十分旺盛,可以长期运作。

以某LED驱动电路设计为例,其降压转换器配备温度控制功能,驱动电流高至1安培,供应电压介乎4伏至6伏。该电路利用一个150kΩNTC热控管进行温度侦测,该组件所设位置与LED保持紧密的热力接触。流过热控管的电流会倍增,再与峰值交换电流相加,从而调节LED电流。



标签:   LED 光衰 布拉诺 驱动
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